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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS INGENERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

Guayaquil, 15 de septiembre de 2020 Nombre: Katty Jaime Villón

CUESTIONARIO 1 1. DEFINA EL PROTOCOLO STP Es un protocolo de red de capa 2 del modelo OSI capa 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. 2. DEFINA LOS ELEMENTOS QUE PERTENECEN AL PROTOCOLO STP (PUENTE RAÍZ, PUERTOS RAÍZ, DESIGNADO, ALTERNO, BPDU, BID) •

Puente raíz. - Es un switch que se escoge como punto de referencia para todos los cálculos. El puente raíz es el switch con menor BID. Para obtener el BID concatena la prioridad (defecto 32768) y la dirección MAC (la dirección más baja). Al arrancar se ponen a sí mismos como switch raíz. Si reciben un BID más bajo ponen a S. Raíz el identificado como eses BID. Los mensajes que intercambian se llaman PBDU.

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Puerto Raíz. - El puerto raíz corresponde a la ruta de menor coste desde el Switch no raíz, hasta el Switch Raíz. Los puertos raíz se encuentran en estado de envío o retransmisión y proporcionan conectividad hacia atrás al Switch Raíz. La ruta de menor coste al Switch raíz se basa en el ancho de banda.

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Puertos designados. - Un puerto es designado si puede enviar la mejor BPDU en el segmento al que está conectado. Los bridges 802.1D conectan diversos segmentos entre sí, como segmentos de Ethernet, para crear un dominio puenteado. En un segmento dado, solo puede haber una trayectoria hacia el bridge root. Si hay dos, hay un loop de bridging en la red. Todos los bridges conectados a un segmento dado escuchan las BPDU de cada uno y se ponen de acuerdo en qué bridge envía la mejor BPDU y lo convierten en el bridge designado para el segmento. El puerto en ese bridge que corresponda es el puerto designado para ese segmento.

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Puerto Alternativo. - Estas dos funciones de puerto corresponden al estado de bloqueo de 802.1d. El puerto bloqueado se define como el que no es designado o puerto raíz. Un puerto bloqueado recibe una BPDU más útil que la que envía de su segmento. Recuerde que un puerto requiere necesariamente recibir las BPDU para permanecer bloqueado. RSTP introduce estas dos funciones para ese propósito. Un puerto alternativo recibe BPDU más útiles de otro bridge y es un puerto bloqueado.

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BDPU. - Una BPDU es una trama de mensaje que intercambian los switches para STP. Cada BPDU contiene un BID que identifica al switch que envió la BPDU. El BID contiene un valor de prioridad, la dirección MAC del switch emisor y una ID

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de sistema extendido optativa. El valor de BID más bajo lo determina la combinación de estos tres campos. •

BID. - Se utiliza para determinar el puente raíz de una red

3. DEFINA LOS CAMPOS DEL BPDU •

Protocol ID: Corresponde al identificador de protocolo, en este caso es STP.

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Version: Corresponde a la version de STP (STP, PVST, PVST+, RSTP, RPVST, MST)

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Message type: Este campo indica que tipo de mensaje se está enviando. Puede ser configuración BPDU o TCN BPDU.

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Flags: Este cambo indica los cambios en la topología.

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Root Bridge ID: Este campo indica quien es el Root Bridge mediante la MAC y la prioridad.

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Root Path Cost: Corresponde al costo de la ruta hacia el Root Bridge.

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Sender Brige ID: Indica la dirección MAC y la prioridad del bridge.

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Port ID: Corresponde al identificador de puerto desde donde se envía el mensaje.

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Message Age: Corresponde al tiempo que transcurre desde que el Root Bridge envía la configuración BPDU.

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Maximun Age: Corresponde al tiempo máximo que el bridge debe esperar para eliminar la BPDU.

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Hello Time: Corresponde al intervalo de tiempo que el Root Bridge espera para enviar otra BPDU.

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Forward Delay: Es el tiempo que los Switch deben esperar antes de pasar a otro estado, luego de un cambio en la topología.

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4. DEFINA LOS ESTADOS DE LOS PUERTOS QUE SOPORTA EL PROTOCOLO STP •

Bloqueando: Para evitar bucles STP bloquea los puertos necesarios. Inicialmente todos los puertos se encuentran en este estado. Si STP determina que el puerto debe continuar en ese estado, solo escuchara las BPDU, pero no las enviara.

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Escuchando: En este estado los puertos determinan la mejor topologí-a enviando y recibiendo las BPDU.

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Aprendiendo: El puerto comienza a completar su tabla MAC, pero aún no enví-a tramas. El puerto se prepara para evitar inundaciones innecesarias.

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Enviando: El puerto comienza a enviar y recibir tramas. Existe un quinto estado off que es desactivado cuando el puerto se encuentra físicamente desconectado o anulado por el sistema operativo, aunque no es un estado real de STP pues no participa de la operativa STP: El tiempo que lleva el cambio de estado desde Bloqueado a enví-o es de 50 segundos. Existe una nueva versión de STP llamado RSTP (protocolo de árbol de extensión rápido). La velocidad de cálculo y convergencia es mucho más rápida que su antecesor STP.

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Deshabilitado: No participa en STP. Este estado se establece cuando el puerto está administrativamente deshabilitado.

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CUESTIONARIO 2 1.

DEFINA COMO SE ELIGE EL PUENTE RAÍZ DENTRO DEL PROTOCOLO STP La primera decisión que toman todos los switches de la red es identificar el puente raíz ya que esto afectará al flujo de tráfico. Cuando un Switch se enciende, supone que es el Switch raíz y envía las BPDUs que contienen la dirección MAC de sí mismo tanto en el BID raíz como emisor. El BID es el Bridge IDentifier: Bridge Priority + Bridge Mac Address. El Bridge Priority es un valor configurable que por defecto está asignado en 32768. El Bridge Mac Address es la dirección MAC (única) del Puente. Cada Switch reemplaza los BID de raíz más alta por BID de raíz más baja en las BPDU que se envían. Todos los switches reciben las BPDU y determinan que el Switch que cuyo valor de BID raíz es el más bajo será el puente raíz. En caso de empate, el Switch root sería el que menor MAC tuviera. El administrador de red puede establecer la prioridad de Switch en un valor más pequeño que el del valor por defecto (32768), el nuevo valor debe ser múltiplo de 4096, lo que hace que el BID sea más pequeño. Esto sólo se debe implementar cuando se tiene un conocimiento profundo del flujo de tráfico en la red.

2.

DESCRIBA 10 COMANDOS BÁSICOS DE STP DADOS EN CLASE 1) Switch(config)#no spanning-tree vlan [# vlan] –> Eliminar STP de la vlan 2) Switch(config)#spanning-tree vlan [# vlan] –> Asignar STP 3) Switch#show spanning-tree vlan [# vlan] –> Mostrar si está configurado STP

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4) Switch(config)#spanning-tree vlan [# vlan] priority (Elegimos una menor al default 32768) 5) Switch(config)#spanning-tree vlan [# vlan] raíz primary –> Establecer una raíz como primario. 6) Switch(config)#spanning-tree vlan [# vlan] raíz secondary –> Establecer una raíz como secundario, por si cayera el primario. 7) Switch(config)#interface fa0/3 –> Para trabajar sobre los puertos ingrese primero a la interfaz. 8) Switch(config-if) #spanning-tree vlan [# vlan] cost 18 –> Establezca el menor costo de interfaz. 9) Switch(config-if) #spanning-tree vlan [# vlan] port-prority 10 –> Establecer menor prioridad de puerto. 10) Switch(config)#spanning-tree portfast –> el puerto cambia de estado deshabilitado a estado reenvío. 3.

DEFINA LOS COSTOS ESPECIFICADOS DE ACUERDO CON LA VELOCIDAD DEL ENLACE EN STP Y DEFINA STA. •

Escoge el puente raíz. Es un switch que se escoge como punto de referencia para todos los cálculos. El puente raíz es el switch con menor BID. Para obtener el BID concatena la prioridad (defecto 32768) y la dirección MAC (la dirección más baja). Al arrancar se ponen a sí mismos como switch raíz. Si reciben un BID más bajo ponen a S. Raíz el identificado como eses BID. Los mensajes que intercambian se llaman PBDU.

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Cálculo de la ruta más corta hacia el puente raíz para todos los destinos del dominio de broadcast. El costo de la ruta es la suma de los costos de los puertos. El costo del puerto se puede calcular de forma predeterminada o poniendo el coste en el puerto mediante spannin-tree cost 24. Para ver el costo podemos utilizar show spanning-tree. El costo de la ruta por defecto es: o Velocidad 10 Gb/s. Costo 2. o Velocidad 1 Gb/s. Costo 4 o Velocidad 100Mbs. Costo 19. o Velocidad 10 Mbs. Costo 100 •

Configura los puertos de los switches de acuerdo con sus funciones: o Puertos raíz. En una red n Switch busco n-1 puertos raíz. Son los puertos de switch, diferentes del puente raíz, más cercanos al puente raíz en función del coste. Si hay empate: el del BID más bajo, por la prioridad de puerto o por el número de puerto. o Puertos designados. Son todos los puertos que no son raíz y que pueden enviar tráfico. En el puente raíz todos son designados. En cada segmento (cable) tengo solo un puerto designado. o Puertos no designados. Son todos los puertos bloqueados.

4.

DEFINA Y COMPARE 5 MODOS DE STP EN SUS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES o STP utiliza el algoritmo spanning tree (STA): ▪

Para determinar los puertos de switch de la red, que deben configurarse para el bloqueo y así evitar que se generen bucles.

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Permite que un puerto rompa de rompa de forma dinámica, los bucles que se producen en una topología de red.

o Características de STP: ▪

Asegura la existencia de una sola ruta lógica entre todos los destinos de la red.

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Bloquea de forma intencional, las rutas redundantes que pueden ocasionar un bucle.

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STP utiliza BPDU, para evitar los bucles.

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STA calcula la ruta más corta hacia el root bridge.

o Tormentas de Broadcast: ▪

Se produce cuando existen tantas tramas de broadcast, atrapadas en un bucle de Capa 2, que se consume todo el ancho de banda disponible.

o Una BDPU (Unidad de datos del protocolo de puentes). ▪

Paquete de saludos, del protocolo STP que se envía en intervalos configurables, para intercambiar información entre los puentes de la red.

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Es la trama de mensaje que se intercambia entre los switches en STP.

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Cada BPDU contiene un BID que identifica al switch que envió la BPDU.

o BPDU (BID) ▪

Priority default: 32,768.

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Priority: un valor de 0 a 65,536 múltiplo de 4,096.

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Mac: lower mac.

o Puerto raíz (Port Root)

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Los puertos de switch más cercanos al puente raíz.

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Indica el camino hacia el root bridge.

o Puertos Designados ▪

Todos los puertos que no son raíz y que aún pueden enviar tráfico a la red.

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Publican la ruta hacia el root bridge.

o Puertos no Designados ▪

Todos los puertos configurados en estado de bloqueo, para evitar los bucles.

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Bloquea la ruta alterna o redundante.