Curso Superior de Tecnologia em

Redes de ComputadoresDisciplina: Roteamento

Aluno: Judá FernandesMatrícula: 2008.1.405.0282

STP, RSTP e MSTPProtocolos de camada de enlace

Trabalho apresentado como requisito para

obtenção de parte da nota do segundo

bimestre da disciplina de Roteamento,

lecionada pelo Professor Dhiego Fernandes

Carvalho.

Natal – RN

08 de Julho de 2010 Sumário:1.

Introdução........................................................................................

.........pág. 03

2. Protocolo

STP.............................................................................................pá

g. 0

3. Protocolo

RSTP...........................................................................................pág

5

. 0

4. Protocolo

MSTP...........................................................................................pá

g. 0

5.

Conclusão.........................................................................................

...........pág. 0

6.

Referências.......................................................................................

...........pág. 0 1. IntroduçãoEm redes com switches e/ou bridges é comum a ocorrência de “anéis” de

rede, onde pode ocorrer mais de um caminho para um mesmo dispositivo, dentro

da mesma VLAN. Isso torna evidente a possibilidade de loops infinitos de pacotes

dentro da mesma rede, devido à redundância de caminhos, causando aumento

intenso de tráfego e comprometendo o funcionamento satisfatório do sistema.

O STP, Spanning Tree Protocol é um protocolo de camada de enlace que

atua em switches e bridges e existe como uma solução essencial para o problema

de formação de loops em VLANS.

O RSTP e o MSTP derivaram do STP e apresentam melhoras em relação

ao seu predecessor, permitindo um maior número de funcionalidades, além de

melhor tempo de resposta. 2. Protocolo STPQuando switches são colocados em cascata, ocorre o iminente risco de

congestionamento da rede devido ao loop gerado com isso. O protocolo STP segue

um passo a passo que o permite aprender rotas para VLANS próximas e escolher

caminhos para os pacotes que não ofereçam risco de loop indesejado.

As “decisões” do STP acerca dos caminhos a serem tomados pelos pacotes

funcionam e são aplicadas nos switches e hubs, utilizando uma linguagem própria:

a Unidade de Dados do Protocolo Bridge (Bridge Protocol Data Units - BDPU). Essa

unidade de dados trafega entre os dispositivos através de broadcast, contendo

informações que identificam os dispositivos [switches e bridges] e suas interfaces.

Dentro da rede onde o protocolo STP deve rodar, deverá haver um

dispositivo destinado a executar essas operações. Um dos dispositivos escolhido

para tal operação [além da sua função nativa] e a escolha da forma como os

pacotes serão transferidos de um dispositivo a outro será feita a partir da visão

deste dispositivo, denominado Root Bridge.

Tipos de BDPU’s trocadas entre dispositivos:

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- CBDPU: transporta dados de configuração do protocolo STP;

-TCN: avisa os dispositivos acerca de mudanças na topologia;

- TCA: responde que recebeu a notificação [acknowledgement]

Inicialmente, são trocadas informações de identificação de cada

dispositivo. Cada um possui um ID próprio. Identificados estes, será escolhido

o Bridge Root aquele que tiver o menor ID. O segundo critério para escolha do

Bridge Root é o endereço físico [MAC].

Escolhido o Bridge Root, inicia-se o “desenho” da árvore STP. Neste

processo, algumas portas, que possuem levam a caminhos redundantes, serão

bloqueadas.

As portas dos dispositivos podem assumir 3 estados:

Porta raiz: aquela que está mais perto do Root Bridge;

Porta Designada: a porta que receberá pacotes e encaminhará pela Porta

Raiz;

Porta não-designada: porta bloqueada devido a redundância. Ela

permanece neste até que uma porta designada perca conectividade.

As portas dos dispositivos bridge possuem 4 estágios de funcionamento:

Blocking [Parado, bloqueado]: quando a porta está bloqueada para

transmissão de pacotes, entretanto, recebe e investiga as unidades de dados do

protocolo (está pronta para assumir o lugar de porta correspondente, indo para o

estado listening);

Listening – [escutando] a porta apenas recebe pacotes BDPU, mas apenas

analisa;

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Learning – [aprendendo] a porta “aprende” o MAC dos dispositivos

diretamente conectados e continua recebendo e investigando BDPU’s;

Forwarding – [encaminhando] a porta está totalmente funcional,

enviando e recependo pacotes.

3. Protocolo RSTP● O protocolo Rapid Spanning-Tree é definido no padrão LAN IEEE 802.1w.

O padrão e o protocolo introduzem novos recursos: Esclarecimento sobre estados e funções das portas;

● Definição de um conjunto de tipos de links que podem passar rapidamente ao estado de encaminhamento;

● Conceito de permitir que os switches de uma rede convergente gerem BPDUs em vez de retransmitir as BPDUs da bridge raiz.

O estado de "bloqueio" de uma porta foi renomeado para estado de "descarte". A função de uma porta de descarte é a de uma porta alternativa. A porta de descarte pode se tornar a porta designada se a porta designada do segmento falhar.

Os tipos de link foram definidos como ponto-a-ponto, borda e

compartilhado.

Essas mudanças permitem uma descoberta rápida de falhas de link em

redes comutadas.

Os links ponto-a-ponto e borda podem passar para o estado de

encaminhamento imediatamente.

Com essas alterações, a convergência da rede não deve levar mais do que

15 segundos.

Com o tempo, o protocolo Rapid Spanning-Tree, IEEE 802.1w, substituirá

o Spanning-Tree Protocol, IEEE 802.1d.

4. Protocolo MSTP 5. Conclusão

Em suma, o protocolo STP e seus derivados trabalham para melhorar

consideravelmente o desempenho de uma VLAN, eliminando o problema de loops.

Isso é resolvido através da sua arquitetura em “árvore”, construída através das

informações obtidas com a troca de pacotes BDPU. Quando um switch, que tem o

STP rodando, detecta um caminho redundante para um mesmo destino, uma das

duas portas de saída é eliminada. As portas dos dispositivos são reconfiguradas

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sempre que a topologia da rede é mudada e, além disso, mensagens multicast de

BDPU’s são trocadas periodicamente.

Referências:- Kurose, James F. e Keit W. Ross: Redes de Computadores e a Internet: Uma

abordagem top-down. – 3 ed. São Paulo: Pearson Addison Wesley, 2006.

- Tanenbaum, Andrew S. : Redes de Computadores – 4 ed. São Paulo: Editora

Campus, 2006.

- CCNA Exploration 4.1 [http://netacad.cisco.net]

- Wikipedia [http://en.wikipedia.org/wiki/spanning_tree_protocol]

- Guia de Estudo || Cisco CCNA [http://www.bentow.com.br]

- ANSI/IEEE Std 802.1D [http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.1D-

1998.pdf]

- Blog CCNA – [http://blog.ccna.com.br]

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