Spanning Tree Protocol – Đây là một khái niệm khá là quan trọng, yêu cầu nắm vững kiến thức này cho bộ môn Thiết Kế Hệ Thống, ở phạm vi bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu về các khái niệm cũng như cách xác định các Root Bridge, Root Port, Designated Port, Block Port…  Đây là một giao thức dùng để ngăn chặn việc lặp vòng (khi mà các Switch nối với nhau gửi Broadcast ở tất cả các cổng về sau gây ra hiện tượng loop không đáng trong hệ thống mạng), giao thức này cho phép các bridge truyền thông với nhau để phát hiện vòng lặp trong mạng. Cần hiểu rằng STP được định nghĩa theo chuẩn IEEE 802.1D. Có 2 nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng lặp vòng:
Trong 2 nguyên nhân này thì nguyên nhân đầu tiên là cái thường xảy ra nhất! Chúng ta sẽ tiếp tục đi đến việc xác định 4 điều trong giao thức này:
Xác định Root Bridge:Trước khi muốn xác định được Switch nào đóng vai trò làm Root Bridge thì ta cần hiểu khái niệm về Bridge ID, cấu trúc của nó cụ thể xem hình sau: Điều quan trọng là các bạn phải xác định xem Brigde ID của thằng Switch nào là nhỏ nhất – thằng Switch đó sẽ đóng vai trò làm Root Bridge. Brigde ID – Đây là một chuỗi 8 bit trong đó :
Xác định Root Port:Sau khi xác định Root Brigde rồi thì ta loại SW đóng vai trò làm Root đó ra và xét các SW còn lại, mỗi SW còn lại sẽ chọn ra cho mình 1 Root Port. Dựa vào Cost để cho ra Root Port, đây là port đi đến Root Switch. Tham khảo bảng cost sau: Một điều cần lưu ý: Khi ta connected tất cả các SW lại với nhau thì chúng sẽ tiến hành gửi gói Bridge Protocol Data Unit (BPDU) cho nhau, nhằm bầu chọn Root Switch. Sau đó thì chỉ có Root Switch mới có quyền gửi gói BPDU thôi, các SW còn lại chỉ có quyền nhận chứ ko đc gửi! Trường hợp mà cả 2 đường mà ta xét có cost bằng nhau thì ta nên xét đến Bridge ID của SW mà đường đó hướng đến, thằng nào có chỉ số nhỏ nhất thì port của đường đó chính là root port. Có thể xét ví dụ sau cho dễ hình dung: Theo như các thông số của đề bài thì chỉ cần xét đến MAC address của mỗi SW thôi, vì Priority với Cost đều bằng nhau cả rồi. Theo đó, chính xác là Sw-0 mang giá trị Brigde ID nhỏ nhất => Root Bridge. Xét Sw-1: Có 3 cổng Fa0, Fa1 và Fa2. “Dựa vào Cost để cho ra Root Port, đây là port đi đến Root Switch.” Vậy Theo các bạn, port nào có đường đi đến Root Bridge? … Chính xác chính là Fa1, vậy đây chính là Root Port. Xét Sw-2: Tương tự cũng có 3 cổng Fa0, Fa1 và Fa2. Dễ dàng thấy Fe0 là Root Port. Xét Sw-3: Tương tự cũng có 3 cổng Fa0, Fa1 và Fa2. Nhưng, nó có 2 đường đi đến Root Bridge, là Fa1 và Fa0, vậy ta chọn thằng nào giờ? Khi đó ta xét đến chỉ số Bridge ID của SW là port đó hướng đến, dễ dàng thấy được Fa0 là Root Port do nó kết nối đến SW-1 mà SW-1 Bridge ID bé hơn SW-2 (Có Mac Address bé hơn.) Rất đơn giản phải không nào! Xác định Designated Port:Đến cái này thì ta không xét trên Switch nữa mà xét trên “phân đoạn mạng”. Theo dõi hình sau: Theo hình, ta có 4 phân đoạn mạng chính (Ngoài ra còn có các phân đoạn đi đến các Ethernet A,B,C). Xét Phân đoạn A: Có 2 port là Fa1 của Sw-0(x) và Fa1 của Sw-1(y), vì y đã đóng vai trò là root port rồi nên thằng còn lại là Designated Port(DP). Tương tự với phân đoạn B: Do Fa0 của thằng Sw-3 là Root Port r nên Fa2 của Sw-1 sẽ đóng vai trò làm DP. Xét phân đoạn C: Swich sẽ chọn Designated Port dựa vào giá trị Root Patch Cost đi về Root Switch. Nói một cách khác cho dễ hiểu chó chính là, khi gặp trường hợp này thì bạn xét xem, SW chứa Port đó đi qua mấy “phân đoạn mạng” mới đến được Root Bridge? Vậy suy ra Sw-2 qua 1 phân đoạn trong khi Sw-3 phải qua đến 2 phân đoạn, vậy DP chính là Fa1 của Sw-2. Xét phân đoạn D: Rõ ràng rồi – Fa2 của Sw-0. Vậy còn các Port nối với các Ethernet thì sao!? Mình chắc sẽ có nhiều bạn sẽ hỏi! Nhưng… các port mà bạn hỏi đó chính là DP luôn đó, giải thích về vấn đề này các bạn nên tự tìm hiểu! Còn ko thì cứ mặc định như thế nhé! Nếu thấy khó hiểu! OK! Xác định Block Port:Các port còn lại không đóng vai trò gì trong mạng sẽ bị khóa và trở thành Block Port, xét bài ví dụ trên ta thấy Fa1 của Sw-3 là thằng chưa được sử dụng làm nhiệm vụ gì nên sẽ bị khóa, không cho gửi nhận để nhằm tránh việc lặp vòng! Phần bài học tiếp theo chỉ là một bài thực hành về việc khảo sát các lệnh trong STP, xem phần sau sẽ rõ! |
