STP valprocessen

Nu när man förstår hur loopar uppstår och grunderna för att använda Spanning Tree Protocol (STP) för att förhindra dem, låt oss gå igenom hur STP skapar en loopfri topologi i fyra steg:

  1. Välj rotbryggan (root bridge).
  2. Välj rotportarna (root ports).
  3. Välj utsedda portar (designated ports).
  4. Välj alternativa (blockerade) portar.

Under dessa fyra steg använder switcharna ett meddelande-baserade system Bridge Protocol Data Units (BPDU) för att utbyta information om sina anslutningar. Dessa BPDU spelar en avgörande roll i beslutsfattandet för rotbryggan, rotportarna (root ports), utsedda portar (designated ports) och alternativa portar. Varje BPDU innehåller ett ”Bridge-ID” (BID), som identifierar vilken switch som skickade BPDU-meddelande. BID är central för många av besluten i Spanning Tree Algorithm (STA), inklusive valet av rotbryggan och portroller.

I början bestod Bridge ID av två värde:

En senare uppdatering ändrade dessa två värde till tre. Cisco switchar inkluderar VLAN ID som identifierar VLAN som kör olika STP-instanser. ”Bridge ID” består nu av ett prioriteringsvärde, ett utökat system-ID och switchens MAC-adress. Den lägsta BID-värdet bestäms genom att kombinera dessa tre värde.

  • Bridge Priority – Standardvärdet (default value) för bryggprioritet på alla Cisco-switchar är 32768 (8 * 4096) i decimalform. Prioritetsintervallet sträcker sig från 0 till 61440 (15 * 4096) i steg om 4096. En lägre bryggprioritet är att föredra, och en bryggprioritet på 0 prioriteras före alla andra bryggprioriteter. Varför 32768 prioritet? Bryggans prioritet består av 4 bitar och VLAN ID av 12 bitar, så tillsammans är 16 bitar. I det binära talsystemet innebär detta att i positionerna representeras från värde 1 till 32 768. Som default finns det enbart VLAN 1 därmed 32768 + 1 = 32769.

För att ändra bryggprioriteten utan att ändra VLAN-ID måste olika kombinationer av de fyra bitarna användas. Till exempel, istället för att ha 1 0 0 0, skulle vi kombinera 0 1 1 1, vilket resulterar i värdena 16 384 + 8 192 + 4096 = 28 672. Sedan läggs VLAN-ID 1 till detta värde, vilket resulterar i en totalt värde på 28 673, vilket är lägre än 32 769.

  • Extended system IDDet utökade system ID värdet är ett decimalvärde som läggs till bryggprioriteten i bryggans ID för att identifiera VLAN för respektive BPDU. Det utökade system-ID möjliggör senare versioner av STP att ha olika rotbryggor för olika VLAN-uppsättningar. Detta gör att redundanta, icke-vidarebefordrade länkar i en STP-topologi för en VLAN-uppsättning kan användas av en annan VLAN-uppsättning som använder en annan rotbrygga.
  • MAC address – När två switchar har samma bryggprioritet och samma utökat system-ID kommer switchen med den lägsta MAC-adressen, uttryckt i hexadecimal, att ha den lägsta BID. Detta kan påverka valet av rotbryggan.