Spanning_tree_version_duilio.ppt

Redundancia En el diseño de redes, la redundancia es moneda corriente. Los diseñadores utilizan la redundancia como vía de escape a los colapsos que se puedan producir en la red. Pero…..

QUE ES LA REDUNDANCIA?

Redundancia La redundancia en las topologías de red se diseñan y utilizan para asegurar que las redes puedan seguir funcionando en presencia de puntos de falla.

Topologías redundantes 

Uno de los objetivos de las topologías redundantes es eliminar las interrupciones del servicio de la red provocadas por un único punto de falla.



Todas las redes necesitan redundancia para brindar mayor confiabilidad.

Topología Conmutada Redundante

Las redes que tienen rutas y dispositivos redundantes permiten más tiempo de actividad de la red. Las topologías redundantes eliminan los puntos únicos de falla. Si una ruta o un dispositivo fallan, la ruta o el dispositivo redundante pueden asumir las tareas ejecutadas por la ruta o el dispositivo que ha fallado.

Topología Conmutada Redundante

Si el Switch A falla, el tráfico puede continuar fluyendo desde el Segmento 2 al Segmento 1 y al router a través del Switch B.

Topología Conmutada Redundante

Los switches aprenden las direcciones MAC de los dispositivos en sus puertos de modo que los datos se puedan enviar correctamente al destino.

Topología Conmutada Redundante

Los switches inundan tramas hacia destinos desconocidos hasta que aprenden la dirección MAC de los dispositivos. También se inunda con broadcasts y multicasts

Tormenta de Broadcast

Cuando un switch desconoce el destino del tráfico, inunda el tráfico desde todos los puertos salvo el puerto que recibió el tráfico. Las tramas de broadcast y multicast también se envían por inundación desde todos los puertos, salvo el puerto que recibió el tráfico. Este tráfico puede quedar atrapado en un loop.

Tormenta de Broadcast

En el encabezado de Capa 2, no hay ningún valor de Tiempo de existencia (TTL). Si una trama se envía a una topología con loops de switches de Capa 2, puede circular por el loop indefinidamente. Esto desperdicia ancho de banda e inutiliza la red.

Transmisiones de tramas multiples

Suponga que el límite de tiempo de la dirección MAC del Router Y se vence en ambos switches. También suponga que el Host X todavía tiene la dirección MAC del Router Y en su caché ARP y envía una trama unicast al Router Y. El router recibe la trama dado que está en el mismo segmento que el Host X.

Transmisiones de tramas multiples

El Switch A no tiene la dirección MAC del Router Y y, por lo tanto, inunda la trama desde sus puertos. El Switch B tampoco conoce cuál es el puerto en que se encuentra el Router Y. El Switch B inunda la trama que ha recibido. Esto hace que el Router Y reciba múltiples copias de la misma trama. Esto se debe al uso innecesario de los recursos de red.

Inestabilidad de la base de datos de control de acceso a los medios

En una red conmutada redundante,es posible que los switches aprendan mal la información. Un switch puede aprender que una direccion MAC está en un puerto cuando realmente no es así

Uso de bucles de puenteo para la redundancia Una red basada en switches o puentes presentará enlaces redundantes entre aquellos switches o puentes para superar la falla de un solo enlace. Estas conexiones introducen loops físicos en la red Estos loops de puenteo se crean de modo que si un enlace falla, otro enlace puede hacerse cargo de la función de enviar tráfico

Protocolo Spanning-Tree

Proporciona una topología de red sin bucles y redundante colocando ciertos puertos en estado de bloqueo

Costos de Enlaces Spanning Tree

La ruta más corta se basa en costos de enlace acumulativos. Los costos de enlace se basan en la velocidad del enlace.

Protocolo Spanning-Tree (cont)  Los

puentes y switches Ethernet pueden implementar el protocolo Spanning-Tree IEEE 802.1d y usar el algoritmo spanning-tree para desarrollar una red de ruta más corta sin loop

Protocolo Spanning-Tree (Cont) 

El Protocolo Spanning Tree establece un nodo raíz denominado puente raíz. El Protocolo Spanning-Tree desarrolla una topología que tiene una ruta para llegar a todos los nodos de la red. El árbol se origina desde el puente raíz Los enlaces redundantes que no forma parte del árbol de primero la ruta más corta se bloquean.

Protocolo Spanning-Tree (Cont)  El

Protocolo Spanning Tree requiere que los dispositivos de red intercambien mensajes para detectar los loops de puenteo. Los enlaces que generan loops se colocan en estado de bloqueo.

Protocolo Spanning-Tree (Cont)  Los

switches envían mensajes denominados unidades de datos del protocolo puente (BPDU) para permitir la creación de una topología lógica sin loops. Las BPDU se siguen recibiendo en los puertos que están bloqueados. Esto garantiza que si una ruta o un dispositivo activo falla, se puede calcular un nuevo spanning-tree.

Protocolo Spanning-Tree (Cont) Las BPDU contienen información que permite que los switches ejecuten acciones específicas:  Seleccionar

un solo switch que actúe como la raíz del spanning-tree.

 Calcular

la ruta más corta desde sí mismo hacia el switch raíz

Protocolo Spanning-Tree (Cont)  Designar

uno de los switches como el switch más cercano a la raíz, para cada segmento LAN. Este switch se denomina switch designado. El switch designado adminstra todas las comunicaciones desde la LAN hacia el puente raíz.

 Elegir

uno de sus puertos como su puerto raíz, para cada switch que no es un switch raíz. Esta es la interfaz que brinda la mejor ruta hacia el switch raíz.

Protocolo Spanning-Tree (Cont)  Seleccionar

puertos que forman parte del spanning-tree. Estos puertos se denominan puertos designados. Los puertos no designados se bloquean.

Spanning Tree

Operacion Spanning-Tree Un unico puente raiz por red  Un puerto raiz por puente no raiz  Un puerto designado por segmento.  Los puetos no designados estan en desuso. 

Bridge Protocol Data Unit Bridge protocol data unit (BPDU)

Bridge IDs

Estado de los puertos SpanningTree

Recalculo de Spanning-Tree

Una red conmutada converge cuando todos los puertos de switches y/o bridges estan en estado de envio o bloqueado

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