Spanning Tree Protocol Temelleri

Ağlar güvenilirlik için yedekli bağlantılar ister; ancak bunların oluşturduğu döngülere tahammül edemez. Kapsayan Ağaç Protokolü (STP) bunu çözer. STP, switch'ler arasındaki yedekli yolları otomatik olarak algılar ve tek bir döngüsüz yol bırakacak kadarını engeller; engellenen bağlantıları ise yedek olarak hazır tutar. Bu derste STP'nin yedeklilikten vazgeçmeden döngüleri nasıl önlediğinin temelleri ele alınmaktadır.

STP, döngüler içerebilen fiziksel bir ağın üzerinde döngüsüz mantıksal bir ağaç oluşturur. Bunu, herhangi iki nokta arasındaki bir yolu seçip diğerlerini devre dışı bırakarak yapar. Etkin yol daha sonra arızalanırsa STP, bağlantıyı yeniden sağlamak için engellenmiş bir bağlantıyı yeniden etkinleştirir. Böylece aynı anda dayanıklılık için yedeklilik ve güvenlik için döngüsüz bir yapı elde edersiniz.

STP önce ağacın tepesindeki referans switch olan bir kök köprü seçer. Switch'ler, yapılandırılabilir bir öncelik ile switch'in MAC adresinden oluşan köprü ID'si adlı bir değeri karşılaştırır. Köprü ID'si en düşük olan switch kazanır ve kök olur. Tüm yol hesaplamaları bu köke göre yapılır; dolayısıyla kökün konumu ağacın tamamını şekillendirir.

Kök olmayan her switch bir kök portu seçer: kök köprüye geri dönüş yönündeki en düşük maliyetli yola sahip port. Maliyet bağlantı hızına dayanır; daha hızlı bağlantıların maliyeti daha düşüktür. Kök portu, switch'in ağacın tepesine giden en iyi yoludur. Kök veya ötesindeki bir hedefe yönelik trafik genellikle bu porttan çıkar.

STP, her ağ kesimi için o kesime iletim yapmaktan sorumlu bir belirlenmiş port da seçer. Ne kök ne de belirlenmiş olan portlar engelleme durumuna alınır. Engellenmiş bir port veri iletmez ve böylece döngüyü kırar; ancak etkin yol arızalanırsa devralabilmek için STP mesajlarını dinlemeyi sürdürür.

Switch'ler, aralarında değiş tokuş edilen küçük mesajlar olan BPDUs (Köprü Protokolü Veri Birimleri) aracılığıyla koordinasyon sağlar. BPDUs, köprü ID'lerini ve yol maliyetlerini taşır; switch'lerin kökü seçmesine, yolları hesaplamasına ve topoloji değişikliklerini algılamasına olanak tanır. Engellenmiş bir portta BPDUs gelmeyi durdurursa STP bir bağlantının arızalandığını varsayar ve yolu yeniden oluşturmak için bu portu yeniden hizmete alabilir.

Klasik STP, portları şu durumlardan geçirir: engelleme, dinleme, öğrenme ve iletme. Bu geçiş, bir portun çok erken iletim yapmasını ve yanlışlıkla geçici bir döngü oluşturmasını önler. Dezavantajı gecikmedir: bir portun tamamen açılması yaklaşık 30 ila 50 saniye sürer. Bu yavaş yakınsama, protokolün daha hızlı sürümlerinin geliştirilmesini teşvik etmiştir.

RSTP (Hızlı Kapsayan Ağaç Protokolü, 802.1w) modern geliştirmedir. Port durumlarını basitleştirip değişiklikleri switch'ler arasında doğrudan müzakere ederek onlarca saniye yerine yalnızca birkaç saniyede yakınsar. RSTP eski STP ile geriye dönük uyumludur ve güncel switch'lerin çoğunda varsayılandır; bu nedenle arızalanan bir bağlantı çok daha hızlı yeniden kurulur.

İki yararlı özellik sıklıkla kullanılır. PortFast, bir uç cihazı bağlayan erişim portunun bekleme durumlarını atlayıp hemen iletime geçmesini sağlar; çünkü tek bir PC döngü oluşturamaz. BPDU Guard ise beklenmedik şekilde bir BPDU aldıklarında bu portları kapatarak korur; bu durum, birinin PC için ayrılmış bir porta switch taktığı anlamına gelir.

Yakınsama, STP'nin bir değişiklikten sonra kararlı ve döngüsüz bir duruma geçmesinin ne kadar sürdüğüdür. Etkin bir bağlantı arızalandığında BPDUs beklenen yerde gelmeyi durdurur, STP yeniden hesaplama yapar ve daha önce engellenmiş olan bir port yolu yeniden oluşturmak için iletme durumuna geçer. Klasik STP'nin yakınsaması onlarca saniye sürerken RSTP bunu birkaç saniyede gerçekleştirir. Daha hızlı yakınsama daha kısa kesintiler anlamına gelir; RSTP'nin güncel switch'lerde klasik STP'nin yerini almasının nedeni budur.

STP ve daha hızlı türevi RSTP, neredeyse her yönetilebilir switch'te sessizce çalışır; yedek bağlantıları korurken döngülerin neden olacağı yayın fırtınalarını önler. Kök köprü seçimini, port rollerini ve BPDUs'yi anlamak temel Network+ bilgisidir. Bir yedek bağlantının devralması gerektiğinde, ağı döngüsüz tutma kararını RSTP ile saniyeler içinde STP verir.

STP temelleri bilginizi sınayın.

Kapsayan Ağaç Protokolü (STP), yedekli bağlantıları yedek olarak tutarken döngüleri önler. Bir kök köprü (en düşük köprü ID'si) seçer, her switch'te köke doğru bir kök portu, her kesim için bir belirlenmiş port seçer ve fazlalıkları engelleme durumuna alır. Switch'ler BPDUs ile koordinasyon sağlar. Klasik STP yavaştır; RSTP saniyeler içinde yakınsar. PortFast uç cihaz portlarını hızlandırır, BPDU Guard ise bunları korur.