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STP PROTOCOLO (Spanning Tree Protocol), El Protocolo de Árbol de Extensión (STP), es un protocolo de la capa dos publicado en la especificación IEEE 802.1. El objetivo del árbol de extensión es mantener una red libre de bucles. Un camino libre de bucles se consigue cuando un dispositivo es capaz de reconocer un bucle en la topología y bloquear uno o más puertos redundantes. El protocolo Árbol de extensión explora constantemente la red, de forma que cualquier fallo o adición en un enlace, switch o bridge es detectado al instante. Cuando cambia la topología de red, el algoritmo de árbol de extensión reconfigura los puertos del switch o el bridge para evitar una pérdida total de la conectividad. Los Switches intercambian información (BPDU) cada dos segundos si se detecta alguna anormalidad en algún puerto STP cambiara de estado algún puerto automáticamente utilizando algún camino redundante sin que se pierda conectividad en la red. Proceso STP Elección de un Switch Raíz: En un dominio de difusión solo puede existir un switch raíz. Todos los puertos del bridge raíz se encuentran en estado enviando y se denominan puertos designados. Cuando esta en este estado, un puerto puede enviar y recibir trafico. La elección de un switch raíz se lleva a cabo determinando el switch que posea la menor prioridad. Este valor es la suma de la prioridad por defecto dentro de un rango de 1 al 65536 (20 a 216) y el ID del switch equivalente a la dirección MAC. Por defecto la prioridad es 215 = 32768 y es un valor configurable. Un administrador puede cambiar la elección del switch raíz por diversos motivos configurando un valor de prioridad menor a 32768. Los demás Switches del dominio se llaman switch no raíz. 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. Puertos designados: El puerto designado es el que conecta los segmentos al Switch Raíz y solo puede haber un puerto designado por segmento. Los puertos designados se encuentran en estado de retransmisión y son los responsables del reenvío de tráfico entre segmentos. Puertos no designados: Los puertos no designados se encuentran normalmente en estado de bloqueo con el fin de romper la topología de bucle.

Todos los puertos de ese switch raíz son "puertos designados" (designated ports) y se encontrarán en estado de forwarding. Una vez definido el switch raíz del dominio cada uno de los demás switches (non root bridge) selecciona un puerto raíz. En este sentido cada switch no-raíz tiene un solo puerto raíz en cada dominio de broadcast. Cuál de los puertos del switch no-raíz será el puerto raíz o root port? La respuesta es relativamente simple: el puerto que conecta al enlace de menor costo hacia el switch raíz. En STP el costo de la ruta hacia el switch raíz es el valor acumulado a lo largo de la ruta resultado de la sumatoria de cada uno de los enlaces que se atraviesan hasta llegar al switch raíz. Ese costo de cada enlace está definido por el estándar y puede ser sobre-escrito a través de la configuración. ¿

Hay 3 roles de puertos STP: 

Puerto Raíz.  Puerto Designado.  Puerto No Designado. y 4 estados:  

Blocking. Listening.

 

Learning. Forwarding.

VERSIONES STP:

CONFIGURACION DE [SPANNING TREE PROTOCOL]: Nosotros podemos definir qué equipo debe ser nuestro SWITCH RAIZ principal y podemos escoger un secundario por si el principal tiene algún problema, esto es importante porque si dejamos que esta selección la realicen los equipos puede suceder que el equipo seleccionado como SWITCH RAIZ sea el de peor hardware. Ejemplo:

En este ejemplo tenemos 3 SWITCH, todos de igual modelo y con una configuración por

defecto, después de converger el protocolo STP se ha seleccionado como SWITCH RAIZ el SWITCH_HABANA y nosotros queremos que sea el SWITCH_CUBA. Sería bueno comprobar que el SWITCH_HABANA es el SWITCH RAIZ, y después configuraremos el SWITCH_CUBA como SWITCH RAIZ. Primero hagamos un SHOW SPANNINGTREE. Switch_Habana# show spanning-tree VLAN0001 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 32769 Address 0002.4A95.1982 This bridge is the root Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1) Address 0002.4A95.1982 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 20………. Ahora probamos en el Switch_Cuba SWITCH_CUBA# show spanning-tree

VLAN0001 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 32769 Address 0002.4A95.1982 Cost 19 Port 2(FastEthernet0/2) Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1) Address 0060.477C.5DA0 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 20………

Ahora vamos a configurar el SWITCH_CUBA como SWITCH RAIZ y el SWITCH_HABANA como secundario. Este comando configura el Bridge ID Priority automáticamente dándole un valor menor que cualquier otro SWITCH que se encuentre en la red.

Sintaxis del comando. (Primera forma de poner un Switch como Raiz) Switch(config)#spanning-tree vlan root [primary | secondary]

SWITCH_CUBA # configure terminal SWITCH_CUBA (config)# spanning-tree vlan 1 root primary SWITCH_HABANA # configure terminal SWITCH_HABANA (config)# spanning-tree vlan 1 root secondary El resultado se muestra en la siguiente figura:

Comprobamos si se realizaron correctamente los cambio en SWITCH_CUBA y SWITCH_HABANA. Este se ha convertido en el SWITCH RAIZ o PRINCIPAL(El de menos Valor de Prioridad es el RAIZ)

SWITCH_CUBA# show spanning-tree VLAN0001 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 24577 Address 0060.477C.5DA0 This bridge is the root Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 24577 (priority 24576 sys-id-ext 1) Address 0060.477C.5DA0 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 20

Este dejo de ser el SWITCH RAIZ y se convirtió en SECUNDARIO(Switch_Habana) SWITCH_HABANA# show spanning-tree VLAN0001 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 24577 Address 0060.477C.5DA0 Cost 19 Port 2(FastEthernet0/2) Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 28673 (priority 28672 sys-id-ext 1) Address 0002.4A95.1982 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 20

Segunda forma de poner un Switch como Raiz (por Prioridad) Ahora convirtamos al SWITCH_VARADERO como raíz asignándoles manualmente una PRIORIDAD MENOR que la que tiene SWITCH_CUBA (24577). Sintaxis del comando: SW2 (config)# spanning-tree vlan priority Los comandos para ejecutar la configuración: SWITCH_VARADERO # configure terminal SWITCH_VARADERO (config)# spanning-tree vlan 1 priority 4096 El resultado se muestra en la siguiente figura:

Comprobemos si se realizaron correctamente los cambios en el SWITCH_VARADERO SWITCH_VARADERO# show spanning-tree VLAN0001 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 4097

Address 0003.E49E.950C This bridge is the root Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 4097 (priority 4096 sys-id-ext 1) Finalmente hemos podido cambiar el SWITCH RAIZ de diferentes maneras teniendo en cuenta siempre que el SWITCH RAIZ será el que tenga el BRIDGE ID PRIORITY más bajo de la toda la red. Importante: En una Red con diferentes Switchs tengo que analizar cual el Switch que me puede convenir para hacerlo Raiz (mas nuevo o actual, o el mejor tecnológicamente hablando) y analizar la topología de los Switchs, si quiero redundacia, disponibilidad etc…, por tanto tengo que ver la configuración de los STP de cada Switch y tomar las decisiones correspondientes.

Ejercicio: 1.- Realizar con Packect Tracert la configuración inicial del ejercicio y comprobar resultados. Conectar un PC a cada Swith y comprobar el encaminamiento de los mismos. Del PC1 al PC2, del PC1 al PC3. Eliminar un enlace de conexión y comprobar que se habilita automáticamente el enlace que estaba bloqueado, y por tanto se consigue el encaminamiento .(encaminamiento adaptativo dependiendo de la disponibilidad del enlace)