Протокол связующего дерева
Протокол Spanning Tree Protocol ( STP ) — это сетевой протокол , который создает логическую топологию без петель для сетей Ethernet . Основная функция STP заключается в предотвращении мостовых петель и вызванного ими радиовещательного излучения . Связующее дерево также позволяет включать в структуру сети резервные каналы, обеспечивающие отказоустойчивость в случае сбоя активного канала.
Как следует из названия, STP создает связующее дерево , которое характеризует отношения узлов в сети подключенных мостов уровня 2 , и отключает те связи, которые не являются частью связующего дерева, оставляя один активный путь между любыми двумя узлами сети. STP основан на алгоритме, изобретенном Радией Перлман , когда она работала в Digital Equipment Corporation . [1] [2]
В 2001 году IEEE представил протокол Rapid Spanning Tree Protocol ( RSTP ) как 802.1w. RSTP обеспечивает значительно более быстрое восстановление в ответ на изменения или сбои в сети, предлагая для этого новые способы конвергенции и роли портов моста. RSTP был разработан с учетом обратной совместимости со стандартным STP.
Первоначально STP был стандартизирован как IEEE 802.1D , но функциональные возможности связующего дерева (802.1D), быстрого связующего дерева (802.1w) и множественного связующего дерева (802.1s) с тех пор были включены в IEEE 802.1Q-2014 . [3]
Потребность в протоколе Spanning Tree Protocol (STP) возникла из-за того, что коммутаторы в локальных сетях (LAN) часто соединяются между собой с помощью избыточных каналов для повышения отказоустойчивости в случае сбоя одного соединения. [4] : 386 Однако такая конфигурация соединения создает коммутационную петлю, что приводит к широковещательному излучению и нестабильности таблицы MAC . [4] : 388 Если для подключения коммутаторов используются резервные каналы, то необходимо избегать коммутационных петель. [4] : 385
Чтобы избежать проблем, связанных с избыточными каналами в коммутируемой локальной сети, на коммутаторах реализован STP для мониторинга топологии сети. Каждое соединение между коммутаторами и, в частности, резервные соединения каталогизируются. Затем алгоритм связующего дерева блокирует пересылку по избыточным каналам, устанавливая один предпочтительный канал между коммутаторами в локальной сети. Этот предпочтительный канал используется для всех кадров Ethernet, если только он не выходит из строя, и в этом случае включается непредпочтительный резервный канал. При реализации в сети STP назначает один коммутатор уровня 2 корневым мостом . Затем все коммутаторы выбирают наилучшее соединение с корневым мостом для переадресации и блокируют другие избыточные соединения. Все коммутаторы постоянно взаимодействуют со своими соседями в локальной сети, используя блоки данных протокола моста (BPDU).[4] : 388
