Τι είναι το δίκτυο STP;

Το STP ή το πρωτόκολλο δέντρων είναι ένα πρωτόκολλο δικτύου που αποτρέπει τους βρόχους σε ένα γεφυρωμένο δίκτυο Ethernet. Οι βρόχοι εμφανίζονται όταν υπάρχουν περιττές διαδρομές μεταξύ δύο συσκευών δικτύου, δημιουργώντας μια καταιγίδα εκπομπής που μπορεί να παραμορφώσει την απόδοση του δικτύου. Η κύρια λειτουργία του STP είναι να απενεργοποιήσει έξυπνα περιττές συνδέσεις, εξασφαλίζοντας ότι υπάρχει μόνο μία ενεργή διαδρομή μεταξύ οποιωνδήποτε δύο σημείων στο δίκτυο.

Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί:

* Ανίχνευση βρόχου: Το STP ανιχνεύει βρόχους ανταλλάσσοντας μονάδες δεδομένων πρωτοκόλλου γέφυρας (BPDUs) με άλλους διακόπτες. Αυτά τα BPDU περιέχουν πληροφορίες σχετικά με το ρόλο του διακόπτη στην τοπολογία του δικτύου.

* Εκλογές γέφυρας ρίζας: Ένας διακόπτης εκλέγεται ως "ρίζα γέφυρας", ο πιο ανώτερος διακόπτης στο δίκτυο. Οι εκλογές αυτές βασίζονται σε παράγοντες όπως το ID Bridge (το οποίο ενσωματώνει τη διεύθυνση MAC και μια ρύθμιση προτεραιότητας). Όλοι οι άλλοι διακόπτες στοχεύουν να συνδεθούν με αυτή τη ρίζα.

* Υπολογισμός διαδρομής: Το STP υπολογίζει τη συντομότερη διαδρομή από κάθε διακόπτη στη γέφυρα ρίζας. Αυτός ο υπολογισμός χρησιμοποιεί μια μέτρηση κόστους που σχετίζεται με κάθε σύνδεσμο.

* Αντιστοίχιση ρόλων λιμένων: Με βάση τους υπολογισμούς διαδρομής, το STP εκχωρεί ρόλους σε κάθε θύρα σε έναν διακόπτη:

* θύρα ρίζας: Η θύρα που παρέχει τη συντομότερη διαδρομή προς τη ρίζα της γέφυρας. Κάθε διακόπτης διαθέτει μόνο μία θύρα ρίζας.

* καθορισμένη θύρα: Το λιμάνι σε κάθε τμήμα του δικτύου που χρησιμοποιείται για την προώθηση της κυκλοφορίας προς τη ρίζα της γέφυρας. Κάθε τμήμα δικτύου έχει μόνο μία θύρα που έχει οριστεί.

* θύρα αποκλεισμού: Περιττές θύρες που είναι απενεργοποιημένες για να αποτρέψουν τους βρόχους. Βρίσκονται σε κατάσταση ακρόασης, παρακολούθησαν τις αλλαγές του δικτύου και είναι έτοιμοι να γίνουν θύρες προώθησης εάν προκύψει αποτυχία.

* Θύρα προώθησης: Οι θύρες διαβιβάζουν ενεργά την κυκλοφορία.

* Δυναμική προσαρμογή: Το STP παρακολουθεί συνεχώς την τοπολογία του δικτύου και ρυθμίζει δυναμικά τους ρόλους των θυρών σε απόκριση αλλαγών, όπως αποτυχίες καλωδίων ή προσθήκη νέων συσκευών. Αυτό εξασφαλίζει ταχεία σύγκλιση και ανάκαμψη από αποτυχίες.

Οφέλη του STP:

* Πρόληψη βρόχου: Εξαλείφει τις καταιγίδες εκπομπής και την αστάθεια του δικτύου που προκαλείται από περιττές διαδρομές.

* Απόκριση δικτύου: Επιτρέπει τη διαμόρφωση των περιττών διαδρομών, παρέχοντας υψηλότερη διαθεσιμότητα και ανοχή σφάλματος.

* Αυτοματοποιημένη διαχείριση τοπολογίας: Διαχειρίζεται αυτόματα την τοπολογία του δικτύου και προσαρμόζεται σε αλλαγές.

Διαφορετικές εκδόσεις:

Υπάρχουν αρκετές εκδόσεις του STP, το καθένα με βελτιώσεις και βελτιώσεις:

* 802.1d: Το αρχικό πρότυπο, σχετικά αργό να συγκλίνει.

* Πρωτόκολλο Rapid Spanning Tree (RSTP) - 802.1W: Ταχύτερος χρόνος σύγκλισης από 802.1d.

* Πρωτόκολλο πολλαπλών δέντρων (MSTP) - 802.1S: Υποστηρίζει πολλαπλά δέντρα, επιτρέποντας πιο σύνθετες διαμορφώσεις δικτύου.

Συνοπτικά, το STP είναι ένα κρίσιμο πρωτόκολλο δικτύου που παρέχει συνδεσιμότητα χωρίς βρόχο, πλεονασμό δικτύου και ανοχή σφάλματος σε δίκτυα Ethernet. Οι νεότερες εκδόσεις, RSTP και MSTP, προσφέρουν σημαντικές βελτιώσεις απόδοσης σε σχέση με το αρχικό 802.1d.