CST em Redes de Computadores

Transcrição

1 CST em Redes de Computadores Dispositivos de Rede II Aula 12 Protocolo STP (Redundância em Redes Locais) Prof: Jéferson Mendonça de Limas

2 Introdução Redundância de rede é primordial para a manutenção da confiabilidade da rede. A rede poderá continuar a operar quando um único link ou porta tiver falhado. Links redundantes também podem compartilhar a carga de tráfego e aumentar a capacidade.

3 Introdução Projeto hierárquico de 3 camadas: Núcleo, Distribuição e Acesso Com redundância, tenta eliminar um único ponto de falha na rede

4 Finalidade do Spanning-Tree Protocol A disponibilidade da rede é muito importante para as empresas. Redundância de caminhos é uma solução para disponibilizar os serviços, eliminando o único ponto de falha. Os caminhos redundantes em uma rede Ethernet comutada podem provocar loops físicos e lógicos na Camada 2. A principal finalidade do STP é permitir que se tenha uma rede com caminhos redundantes, evitando problemas na camada 2 do modelo OSI.

5 Principais Problemas de Loop na Camada 2 Instabilidade do banco de dados MAC a instabilidade no conteúdo da tabela de endereços MAC resulta das cópias do mesmo quadro que estão sendo recebidas em diferentes portas do switch. O encaminhamento de dados pode ser prejudicado quando o switch consome recursos processando modificações constantes na tabela de endereços MAC. Tempestades de broadcast Sem um processo de contenção de loop, cada switch pode enviar broadcasts indefinidamente. Essa situação é normalmente chamada de tempestade de broadcast. Transmissão múltipla de quadros várias cópias de quadros unicast podem ser entregues às estações de destino. Muitos protocolos esperam receber apenas uma única cópia de cada transmissão. Várias cópias do mesmo quadro podem provocar erros irrecuperáveis.

6 Instabilidade do Banco de Dados de MAC Os quadros Ethernet não possuem TTL; Sem um mecanismo para evitar a propagação dos quadros Ethernet eles ficarão rodando infinitamente na rede até que seja eliminado o ponto de loop na rede. Estes quadros ethernet são encaminhados para todas as portas exceto a que o originou, quando um loop acontece as tabelas MAC dos switches podem ficar se alterando infinitamente.

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8 Tempestade de Broadcast Ocorre quando existem muitos quadros ethernet presos no loop e a largura de banda é consumida não sobrando espaço para a passagem do tráfego útil. A tempestade de broadcast é inevitável em uma rede em loop. Uma vez que os dispositivos conectados a uma rede enviam quadros de broadcasts regularmente, como solicitações ARP (Protocolo de resolução de endereços), uma tempestade de broadcast pode desenvolver-se em segundos. Consequentemente, quando um loop é criado, a rede comutada é rapidamente derrubada.

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10 Quadros Duplicados Quadros unicast podem ser afetados pelos loops na rede, chegando muitas vezes duplicados no destino final. A maioria dos protocolos não são projetados para trabalhar com quadros duplicados. Numeração de sequência Alguns passam a próxima camada para que seja descartado

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12 Operação do STP O STP garante que há apenas um caminho lógico entre todos os destinos da rede, bloqueando intencionalmente os caminhos redundantes que podem causar um loop.

13 Operação do STP O STP evita que ocorram loops, configurando um caminho sem loops na rede usando portas estrategicamente instaladas em estado blocking. Os switches que executam o STP conseguem compensar falhas, desbloqueando dinamicamente as portas anteriormente bloqueadas e permitindo que o tráfego passe pelos caminhos alternativos.

14 Documentação STP Padrão IEEE, documentação mais recente: IEEE-802-1D-2004 STP baseia-se em um algoritmo inventado por Radia Perlman quando trabalhava para a Digital Equipment Corporation; ele foi publicado no trabalho de 1985, intitulado Um algoritmo para a computação distribuída de um Spanning Tree em uma LAN estendida. STP é um acrônimo utilizado para falar de diversas implementações de STP: RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol)

15 Funções de Porta STP Portas raiz As portas de switch mais próximas da bridge raiz. Portas designadas Todas as portas não raiz que têm permissão para encaminhar o tráfego na rede. As portas designadas são selecionadas por tronco. Se a extremidade de um tronco for uma porta raiz, a outra extremidade será uma porta designada. Todas as portas na bridge raiz são portas designadas. Portas alternativas e portas de backup As portas alternativas e as portas de backup são configuradas para ficar em um estado blocking para evitar loops. As portas alternativas são selecionadas apenas nos links de tronco em que nenhuma extremidade é uma porta raiz. Portas desativadas Uma porta desativada é uma porta de switch que está fechada.

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17 Switch Raiz Cada instância de spanning tree (LAN comutada ou domínio de broadcast) tem um switch designado como a bridge raiz. Eleição do Switch Raiz: A Bridge(Switch) Raiz é o ponto de referência para os cálculos de custos do STP e determinar quais portas serão ou não bloqueadas. O BID é composto de um valor de prioridade, um ID de sistema estendido e o endereço MAC do switch.

18 Escolha do Bridge Raiz

19 Determinação das Portas (Custos) A informação do caminho é determinada pela soma dos custos de cada porta, junto com o caminho desde o destino até a bridge raiz. Cada destino é, na verdade, uma porta de switch. Os custos de porta padrão são definidos pela velocidade em que a porta opera.

20 Configurando os Custos de Porta Os custos são configuráveis.

21 Propagação de BPDUs Acessar material Cisco (Módulo 03) Capítulo 2 Item

22 Atividade Fazer a Atividade

23 Atividade 02 Acessar a sessão de configuração do PVST+ e realizar as atividades pedidas!

24 Tira Dúvidas

25 Instituto Federal Catarinense - Campus Avançado Sombrio Av. Prefeito Francisco Lummertz Júnior, 930 Bairro Januária - Sombrio/SC - CEP Telefones: (48)