Spanning tree y protocolos

Spanning tree es un protocolo de red de nivel 2 de la capa OSI (nivel de enlace de datos). Su función es la de gestionar la presencia de bucles en topologías de red debido a la existencia de enlaces redundantes (necesarios en muchos casos para garantizar la disponibilidad de las conexiones). El protocolo permite a los dispositivos de interconexión activar o desactivar automáticamente los enlaces de conexión, de forma que se garantice la eliminación de bucles.

STP es transparente a las estaciones de usuario. Los bucles infinitos ocurren cuando hay rutas alternativas hacia una misma máquina o segmento de red destino.

Estas rutas alternativas son necesarias para proporcionar redundancia, ofreciendo una mayor fiabilidad a la red. Si existen varios enlaces, en el caso que uno falle, otro enlace puede seguir soportando el tráfico de la red.

 

Solución

La solución consiste en permitir la existencia de enlaces físicos redundantes, pero creando una topología lógica libre de bucles. STP calcula una ruta única libre de bucles entre los dispositivos de la red pero manteniendo los enlaces redundantes desactivados como reserva, para activarlos en caso de falla. Si la configuración de STP cambia, o si un segmento en la red redundante llega a ser inalcanzable, el algoritmo reconfigura los enlaces y restablece la conectividad, activando uno de los enlaces de reserva. Si el protocolo falla, es posible que ambas conexiones estén activas simultáneamente, lo que podrían dar lugar a un bucle de tráfico infinito en la LAN. Existen múltiples variantes del Spaning Tree Protocol, debido principalmente al tiempo que tarda el algoritmo utilizado en converger. Una de estas variantes es el Rapid Spanning TreeProtocol, estándart IEEE 802.1D-2004 que hoy en día ha reemplazado el uso del STP original.

 

Redundancia en las capas 1 y 2 del modelo OSI

El diseño de red jerárquico de tres niveles, que utiliza las capas de núcleo, de distribución y de acceso con redundancia, intenta eliminar un único punto de falla en la red. Varias rutas conectadas por cables entre switches proporcionan redundancia física en una red conmutada. Esto mejora la confiabilidad y la disponibilidad de la red. Tener rutas físicas alternativas para que los datos atraviesen la red permite que los usuarios accedan a los recursos de red, a pesar de las interrupciones de la ruta.

Inestabilidad de la Base de Datos MAC: es el resultado de la copia de una misma trama, recibida por distintos puertos del switch. El reenvío de datos de ver perjudicado por el alto consumo de recursos del switch debido a la copia de estas en la base de datos inestable.

Tormentas de Broadcast: sin los debidos procesos que eviten los bucles, cada switch puede inundar con broadcast la red.

Transmisión de tramas Múltiples: Varias copias de una misma trama unicast son enviadas a un destino.  La mayoría de los protocolos esperan recibir solo una copia de la trama en cada transmisión.  El envío múltiple puede producir errores irrecuperables.

 

Spanning tree

 

Roles de puertos

Puertos raíz: los puertos de switch más cercanos al puente raíz

Puertos designados: todos los puertos que no son raíz y que aún pueden enviar tráfico a la red

Puertos alternativos y de respaldo: los puertos alternativos y de respaldo están configurados en estado de bloqueo para evitar bucles

Puertos deshabilitados: un puerto deshabilitado es un puerto de switch que está desactivado.

 

 

Yenn Alfredo Benítez Ordoñez

Alumno del curso: Cisco CCNA R&S

Centro: Tajamar

Año: 2015-2016