آموزش رایگان سیسکو CCNA 

پروتکل (Spanning Tree) STP چیست؟

پروتکل STP در لایه Data Link از مدل OSI کار می کند. کاربرد Spanning Tree Protocol در سوییچ اترنت، تشخیص و جلوگیری از بوجود آمدن Loop در ارتباط بین سوییچ های شبکه است. STP از تشکیل Broadcast Storm جلوگیری می کند. طوفان برادکستی زمانی رخ می دهد که سوییچ اترنت، ترافیک BUM را Flood می کند و این ترافیک بین سوییچ های اترنت می چرخد و دوباره به سوییچ اول می رسد. سوییچ اول نیز دوباره آن را به شبکه بصورت Broadcast برمی گرداند.

انتخاب Root Switch توسط پروتکل STP

سوییچ اترنت برای تشخیص و جلوگیری از Loop، ابتدا خود را به عنوان سوییچ ریشه (Root Switch) به سوییچ های همسایه اش معرفی می کند. شرط Root Switch شدن، داشتن STP Priority Number کمتر نسبت به سایر سوییچ ها در شبکه اترنت است. در صورت برابر بودن شماره اولویت سوییچ ها، دستگاهی که دارای کوچکترین آدرس MAC روی اینترفیس VLAN 1 خود باشد به عنوان root switch انتخاب می شود.

انتخاب Root Port توسط پروتکل STP

بعد از انتخاب Root Switch اولین اقدام سایر سوییچ ها، انتخاب Root Port است. Root Port نزدیکترین پورت به سوییچ Root است. اولین معیار برای انتخاب Root Port، مسیری است که دارای کمترین Cost برای دسترسی به Root Switch باشد. سوییچ از بین پورت هایی که از طریق آنها root را می بیند (Superior BPDU را دریافت می کند)، نزدیکترین پورت به root switch را ب عنوان root port انتخاب می کند.

انتخاب پورت Designated و Alternate توسط پروتکل STP

بعد از انتخاب Root Port نوبت به تعیین وضعیت سایر پورت های سوییچ توسط پروتکل STP می رسد. STP هر پورت را در داخل یک LAN Segment درنظر می گیرد. منظور از LAN Segment، لینک بین پورت سوییچ و دستگاه مقابل متصل به آن است. سوییچ بررسی می کند می تواند پورت سوییچ را فعال کند و در حالت Forward قرار دهد یا نه. اگر از پورت های موردنظر BPDU دریافت نکند آنها را در وضعیت FWD یا همان فوروارد قرار می دهد. یعنی اجازه می دهد ترافیک دریافتی از پورت عبور کند.

انواع Timer در پروتکل Spanning Tree

انواع STP Timer در پروتکل Spanning Tree عبارت هستند از BPDU Hello Time و Max Age Time و Forward Delay Time. بعد از انتخاب Root Switch، فقط سوییچ root است که هر 2 ثانیه اقدام به ارسال BPDU می کند. به این زمان می گویند BPDU Hello Time. تایمر Max Age برابر با 20 ثانیه و تایمر Forward Delay برابر با 15 ثانیه است.

تنظیم Port Fast در پروتکل Spanning Tree

با فعال کردن ویژگی Port Fast روی اینترفیس های سوییچ سیسکو، پروتکل Spanning Tree از وارد کردن اینترفیس های تازه روشن شده در وضعیت های Listening و Learning صرفنظر می کند و بلافاصله پورت را در وضعیت Forward قرار می دهد. ویژگی STP Port Fast را سیسکو برای STP اختصاصی (PVST) خود معرفی کرده است. این ویژگی روی اینترفیس هایی فعال می شود که End Device به آن متصل است و مطمئن هستیم با فوروارد شدن ترافیک از آنها، شبکه دچار Loop نمی شود.

فعال کردن STP BPDU-Guard در سوییچ سیسکو

ویژگی BPDU Guard در پروتکل Spanning Tree را روی اینترفیس هایی فعال می کنیم که Port Fast روی آنها فعال شده باشد. در صورت دریافت BPDU روی پورت سوییچی که ویژگی BPDU Guard روی آن فعال شده است، اینترفیس توسط سوییچ غیرفعال می شود. BPDU Guard نیز مانند Port Fast توسط سیسکو برای پروتکل اختصاصی STP خود (PVST) ارائه شده است.

سناریو پیاده سازی و تنظیم پروتکل STP در شبکه اترنت سیسکو

در این درس پروتکل STP را در یک سناریوی شبکه اترنت سیسکویی، پیاده سازی و تنظیم می کنیم. روند انتخاب Root Switch، سپس نحوه انتخاب Root Port را روی سوییچ های non Root بررسی می کنیم. پس از انتخاب Root Port نوبت به تعیین وضعیت سایر اینترفیس ها در سوییچ های non Root می رسد. سوییچ ها هر اینترفیس را متصل به یک LAN Segment در نظر می گیرند و تصمیم می گیرند آیا اینترفیس را در وضعیت Forward قرار دهند یا برای جلوگیری از ایجاد Loop در حالت Block بگذارند.

کانفیگ Etherchannel در سوییچ سیسکو

با استفاده EtherChannel می توانید لینک های اترنت بین دو سوییچ اترنت را بصورت Logically تبدیل به یک Logical Port به نام PortChannel کنید. به کمک این ویژگی می توان پهنای باند لینک ارتباط بین دو سوییچ را افزایش دهید. بنابراین پروتکل Spanning Tree برای محاسبه Layer 2 Loop Detection، پورت های اترنت قرار گرفته در اینترفیس port channel را به عنوان اینترفیس مستقل در نظر نمی گیرد و آنها را Standby نمی کند.