Работа протокола связующего дерева

После того, как работа сети стабилизирована и в ней произошла конвергенция, каждая сеть имеет одно связующее дерево. В результате этого для каждой сети использующей коммутацию, будут выполнены следующие условия:

■ В каждой сети существует один корневой мост;

■ У каждого моста, который не является корневым, имеется один корневой порт;

■ В каждом сегменте имеется один назначенный порт;

■ Порты, которые не являются назначенными, не используются.

Для пересылки (forwarding — F) используются только корневые и назначенные порты. Порты, которые не являются назначенными, отбрасывают поступающие на них фреймы. Такие порты называются блокирующими (blocking — В) или отбрасывающими. Корневым портом моста называется порт, ближайший к корневому мосту. Для каждого некорневого моста должен быть выбран один корневой порт. На рис. 8.6 показана работа алгоритма связующего дерева.

Рис. 8.6. Функционирование алгоритма связующего дерева

Сначала протокол STP осуществляет конвергенцию сети к свободной от петель логической топологии, путем выполнения описанных ниже трех этапов.

1. Выбор корневого моста. В протоколе STP имеется механизм выбора корневого моста. В одной конкретной сети в качестве корневого может выступать только один мост. У корневого моста все порты являются назначенными. Назначенные порты в обычном режиме осуществляют пересылку фреймов. Когда порт находится в таком состоянии, он может получать и отправлять потоки данных. В данном примере в качестве корневого моста выбирается коммутатор X.

2. Выбор корневого порта на некорневых мостах. Для каждого некорневого моста протокол STP устанавливает один корневой порт. В качестве корневого порта выбирается маршрут от некорневого моста до корневого моста с наименьшей оценкой. Корневые порты в обычном состоянии осуществляют пересылку данных. Оценка маршрута в алгоритме связующего дерева представляет собой аккумулированную оценку, которая вычисляется на основе ширины полосы пропускания. Например, от коммутатора Y маршрутом к корневому мосту с наименьшей оценкой является маршрут через канал 100BaseT Fast Ethernet.

3. Выбор назначенного порта в каждом сегменте сети. В каждом сегменте протокол STP выбирает один назначенный порт. В качестве назначенного порта выбирается порт моста, который имеет наименьшую оценку маршрута к корневому мосту Назначенные порты в обычном состоянии осуществляют пересылку данных для данного сегмента. В данном примере назначенный порт для обоих сегментов находится на корневом мосту, поскольку корневой мост непосредственно подсоединен к обоим сегментам. Порт 10BASE-T Ethernet на коммутаторе Y не является назначенным портом, поскольку доя каждого сегмента имеется только один назначенный порт. Порты, которые не являются назначенными, в обычной ситуации находятся в состоянии блокировки для осуществления логического разбиения топологии, содержащей петли. Когда порт находится в состоянии блокировки, он не пересылает данные, однако может их получать.