Como a ponte raiz é eleita no STP?

Como o STP / RSTP determina qual ponte é a ponte raiz e como os caminhos para a ponte raiz são selecionados?

ethernet spanning-tree layer2

— n
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O OP está se referindo ao RSTP de instância única pelo padrão 802.1w ou pelo RSTP por vlan, como a extensão da Cisco, que pode gerar várias pontes raiz através de instâncias separadas da Spanning Tree?

— generalnetworkerror

Estou me referindo ao STP / RSTP, não ao MSTP ou PVSTP, embora eles funcionem da mesma forma, apenas em uma por vlan (ou grupo dos mesmos).

— Nos

Respostas:

Não sabe o quanto você sabe sobre comutação e extensão de árvore, mas basicamente ao iniciar todos os comutadores, afirma que eles são a raiz. Todos os switches enviam BPDUs (Bridge Protocol Data Unit) que contêm uma prioridade e o BID (Bridge ID).

O BID tem 8 bytes. 6 bytes são usados para o endereço MAC da ponte. 12 bits são usados para indicar a VLAN, isso é chamado de ID do sistema estendido. 4 bits são usados para definir a prioridade. Prioridade mais baixa significa que é preferível em comparação a uma mais alta. A prioridade é definida em múltiplos de 4096.

Se houver um empate na prioridade, o endereço MAC mais baixo determinará qual ponte se tornará a raiz.

Para selecionar o caminho para a raiz, o custo para a raiz é calculado. À medida que o BPDU viaja da raiz rio abaixo, o custo aumenta INBOUND. O 802.1D-1998 (STP herdado) custou 19 para uma interface FastEthernet. O novo padrão 802.1D-2004 define um custo de 200000 para o FastEthernet.

Se houver um empate no custo, escolha o BPDU que veio do comutador com o Lance mais baixo. Se isso também é um empate (vários links para o mesmo switch), o ID da porta entra em jogo. O ID da porta também é do switch upstream e consiste em uma prioridade e um ID de porta que identificam a interface. A prioridade da porta padrão é 128.

Há muito a se expandir, mas estas são as etapas básicas.

— Daniel Dib
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A prioridade da ponte (16 bits) é definida em múltiplos de 4096, porque consiste em outra prioridade da ponte (mais à esquerda 4 bits) e no ID do sistema estendido (mais à direita, 12 bits). Portanto, a prioridade da ponte de 4 bits começa na 13ª contagem da direita e 4096 = 2 ^ 12.

— user1534664

Você está perguntando sobre a teoria STP:

https://en.wikipedia.org/wiki/Spanning_Tree_Protocol

Mas a idéia básica é que cada switch tenha um Bridge ID, que é uma combinação de sua prioridade e seu endereço MAC. Por padrão, todos os comutadores usam 32768 como prioridade. Por padrão, o comutador com o MAC mais baixo atuará como o Root Bridge. Você pode manipular isso ajustando as prioridades, pois o Root Bridge padrão provavelmente não é o que você deseja que seja o Root. Você decidiria qual opção usar como raiz com base nos designs da camada 2 e onde antecipa o tráfego da camada 2 para viajar mais.

O custo do caminho para a raiz é a soma dos custos do link entre a porta em questão e a porta relevante na ponte raiz. Quanto mais rápido o link, menor o custo. Portanto, dez saltos para fazer root em links de 1 GBPS dariam um custo de porta de 40 (4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4), enquanto um único link de 10 MBPS seria 100. Portanto, a porta raiz seria aquele que se conecta aos links de 1 GBPS.

Você também pode manipular os caminhos e raízes STP por vlan. O link acima o ajudará a começar. Pode ser tão complexo quanto você deseja.

— AJ Rossington
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Para não repetir as respostas aqui e apresentar uma visão alternativa em relação às melhores práticas, a pergunta deve ser "Como predeterminar a ponte raiz para que haja uma visão determinística da rede antes da solução de problemas?"

Defina seus switches de agregação ou distribuição como raiz, dividindo seus vlans entre um switch primário e secundário. Geralmente, as vlans de número ímpar são definidas em um switch como raiz e as vlans pares como secundárias, e o oposto no outro switch.

Sw1:
spanning-tree vlan 1,3,5,7 root primary
spanning-tree vlan 2,4,6,8 root secondary

Sw2:
spanning-tree vlan 1,3,5,7 root secondary
spanning-tree vlan 2,4,6,8 root primary

— generalnetworkerror
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Sua resposta está relacionada apenas se eles estiverem usando PVST + ou MST com as instâncias mapeadas conforme indicado, não com STP / CST ou RSTP, conforme indicado pelo OP, caso em que pode criar problemas. Também é simplista supor que você tenha apenas duas pontes raiz no L2; no entanto, é um bom exemplo de como manter a solução de problemas simples se você puder fazer isso desta maneira (muitas redes cresceram / evoluíram ao ponto de várias pontes raiz, e o par / ímpar não funciona no sentido do fluxo de tráfego sem reconfigurar as VLANs na rede).

— YLearn

Dado que uma configuração de pvst rápida do modo de árvore de expansão da Cisco mostra "protocolo de ativação por árvore de expansão habilitada rstp" com show de extensão de árvore , como você pode ter certeza pelo RSTP de que o OP não pretendia o Rapid PVST da Cisco? Admito que minha resposta foi focada em uma configuração "rapid-pvst" da Cisco. Você também poderia explicar os problemas que você indicou que poderiam ser criados?

— Generalnetworkerror

Você pode estar correto, mas, como o OP especificamente STP (também conhecido como CST) e RSTP, parece indicar implementações de Spanning Tree padrão. Quanto aos problemas, com STP / CST e RSTP (sem a modificação de PVST + da Cisco adicionada ao RSTP), você pode ter apenas uma topologia; portanto, ter duas pontes raiz diferentes para conjuntos diferentes de VLANs resultaria em estados de encaminhamento inconsistentes na rede.

— YLearn

Quase todos os fornecedores têm uma implementação por vlan do RSTP.

— Netdad # 20/13

Uma ressalva é que, nos switches da Camada 3, as primárias HSRP / VRRP devem corresponder às primárias STP; caso contrário, você está solicitando problemas. Além disso, a raiz primária / secundária da raiz não é realmente determinística. O comando alterará a prioridade do STP para um valor específico dependente do comutador, mas não garante que o comutador seja o primário ou o secundário, pois um comutador com uma prioridade ainda mais baixa já pode existir ou ser adicionado posteriormente.

— Ron Maupin