Switching de LAN : Spanning Tree Protocol

Introducción al Rapid Spanning Tree Protocol [Spanning Tree Protocol rápida] (802.1w)

23 Marzo 2008 - Traducción manual
Otras Versiones: PDFpdf | Traducción Automática (31 Julio 2013) | Inglés (24 Octubre 2006) | Comentarios

Contenidos

Introducción
Soporte de RSTP en los switches Catalyst
Estados y funciones de puerto nuevos
     Estados de puertos
     Roles de puerto
Formato BPDU nuevo
Tratamiento BPDU nuevo
     Las BPDU se envían en cada tiempo de saludo
     Rápido vencimiento de la información
     Aceptación de BPDU inferiores
Transición rápida a estado de reenvío
     Puertos de borde
     Tipo de enlace
     Convergencia con 802.1D
     Convergencia con 802.1w
     Secuencia de acuerdo/propuesta
     UplinkFast
Nuevos mecanismos para modificación de la topología
     Detección de cambio en la topología
     Propagación de cambios de topología
Compatibilidad con 802.1D
Conclusión
Discusiones relacionadas de la comunidad de soporte de Cisco

Introducción

El estándar de Spanning Tree Protocol (STP) 802.1D se diseñó cuando recuperar la conectividad en aproximadamente un minuto después de una interrupción era considerado el desempeño adecuado. Con la llegada de la conmutación de la capa 3 en los entornos LAN, el uso de bridge compite con las soluciones enrutadas donde los protocolos, tales como Open Shortest Path First (OSPF) y el Protocolo de ruteo de gateway interior mejorado (EIGRP), pueden proporcionar un trayecto alternativo en menos tiempo.

Cisco ha optimizado la especificación original 802.1D con funciones como Uplink Fast, Backbone Fast y Port Fast para acelerar el tiempo de convergencia de una red conectada por bridges. El inconveniente es que estos mecanismos son propios y requieren configuración adicional.

El Spanning Tree Protocol rápida (RSTP; IEEE 802.1w) puede verse como una evolución del estándar 802.1D más que una revolución. La terminología de 802.1D sigue siendo principalmente la misma. La mayoría de los parámetros no se han modificado, por lo tanto, los usuarios familiarizados con el 802.1D pueden configurar rápido el nuevo protocolo cómodamente. En la mayoría de los casos, RSTP tiene mejor desempeño que las extensiones propietarias de Cisco sin ninguna configuración adicional. 802.1w también puede volver al 802.1D para interoperar con bridges heredados en una base puerto por puerto. Esto limita las ventajas que presenta.

La nueva edición del estándar 802.1D, IEEE 802.1D-2004, incorpora los estándares IEEE 802.1t-2001 y IEEE 802.1w.

Este documento proporciona información acerca de las mejoras que agregó RSTP al estándar anterior 802.1D.

Soporte de RSTP en los switches Catalyst

Esta tabla muestra el soporte de RSTP en los switches Catalyst y el software mínimo requerido para el soporte.

Plataforma Catalyst

MST con RSTP

RPVST+ (también conocido como PVRST+)

Catalyst 2900 XL / 3500 XL

No disponible

No disponible

Catalyst 2940

No disponible

No disponible

Catalyst 2950/2955/3550

12.1(9)EA1

12.1(13)EA1

Catalyst 2970/3750

12.1(14)EA1

12.1(14)EA1

Catalyst 3560

12.1(19)EA1

12.1(19)EA1

Catalyst 3750 Metro

12.1(14)AX

12.1(14)AX

Catalyst 2948G-L3/4908G-L3

No disponible

No disponible

Catalyst 4000/2948G/2980G (CatOS)

7.1

7.5

Catalyst 4000/4500 (IOS)

12.1(12c)EW

12.1(19)EW

Catalyst 5000/5500

No disponible

No disponible

Catalyst 6000/6500

7.1

7.5

Catalyst 6000/6500 (IOS)

12.1(11b)EX, 12.1(13)E, 12.2(14)SX

12.1(13)E

Catalyst 8500

No disponible

No disponible

Estados y funciones de puerto nuevos

El 802.1D se define en cuatro estados diferentes de puertos:

  • escucha

  • aprendizaje

  • bloqueo

  • reenvío

Consulte la tabla en la sección Estados de puertos de este documento para obtener más información.

El estado del puerto está combinado, ya sea que bloquee o envíe tráfico, y la función que cumpla en la topología activa (puerto raíz, puerto designado y y demás). Por ejemplo, desde el punto de vista operativo, no hay diferencia entre un puerto en estado de bloqueo y un puerto en estado de escucha. Ambos descartan tramas y no aprenden direcciones MAC. La verdadera diferencia radica en la función del árbol de expansión que asigna al puerto. Podemos suponer que un puerto de escucha es un puerto designado o raíz y está por cambiar al estado de reenvío Desafortunadamente, una vez en el estado de reenvío, no hay manera de inferir de los estados de los puertos si el puerto es raíz o designado. Esto contribuye a demostrar el fallo en esta terminología basada en el estado. RSTP desacopla la función y el estado de un puerto para tratar este problema.

Estados de puertos

Sólo existen tres estados de puertos restantes en RSTP, que corresponden a los tres estados operativos posibles. Los estados del 802.1D, inhabilitado, bloqueado y de escucha, están unificados en un estado único de descarte 802.1w.

Estado de puerto STP (802.1D)

Estado de puerto RSTP (802.1w)

¿El puerto está incluido en la topología activa?

¿El puerto está aprendiendo las direcciones MAC?

Inhabilitado

Descarte

No

No

Bloqueo

Descarte

No

No

Escucha

Descarte

No

Aprendizaje

Aprendizaje

Reenvío

Reenvío

Roles de puerto

Ahora la función es una variable asignada a un puerto dado. Las funciones del puerto raíz y el puerto designado permanecen, mientras que la función del puerto de bloqueo se divide en funciones de puerto alternativo y respaldo. El algoritmo de árbol de expansión (STA) determina la función del puerto basado en la Unidad de datos de protocolo de bridge de árbol de expansión (BPDUs). Para simplificar los problemas, lo que hay que recordar acerca de una BPDU es que existe siempre un método para comparar cualquiera de las dos y decidir si una es más útil que la otra. Esto se basa en el valor almacenado en la BPDU y, en ocasiones, en el puerto en el que se reciben. Teniendo esto en cuenta, la información en esta sección explica enfoques muy prácticos de las funciones de puertos

Funciones de puertos raíz

  • El puerto que recibe la mejor BPDU en un bridge es el puerto raíz. Éste es el puerto más cercano al bridge raíz en términos de costo de trayecto. El STA selecciona un solo bridge raíz de toda la red conectada por bridges (por VLAN). El bridge raíz envía las BPDU más útiles que las que envían cualquier otro bridge. El bridge raíz es el único bridge en la red que no tiene un puerto raíz. Todos los demás bridges reciben BPDU en al menos un puerto.

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Función del puerto designado

  • Un puerto se designa si puede enviar la mejor BPDU en el segmento al cual está conectado. Los bridges 802.1D unen diferentes segmentos, como los segmentos Ethernet, para crear un dominio con bridge. En un segmento dado, sólo puede haber un trayecto hacia el bridge raíz. Si hay dos, hay un bucle de conexión de bridge en la red. Todos los bridges conectados a un segmento dado escuchan las BPDU de otro y se ponen de acuerdo con respecto al bridge que envía la mejor BPDU como el bridge designado para el segmento. El puerto correspondiente en ese bridge está designado.

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Funciones de puerto de respaldo y alternativo

  • Estas dos funciones de puerto corresponden al estado de bloqueo de 802.1D. Un puerto bloqueado se define como el puerto no designado o raíz. Un puerto bloqueado recibe una BPDU más útil que la que envía en su segmento. Recuerde que un puerto requiere recibir las BPDU para permanecer bloqueado. RSTP presenta estas dos funciones con este fin.

  • Un puerto alternativo recibe BPDU más útiles de otro bridge y es un puerto bloqueado. Esto se ilustra en este diagrama:

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  • Un puerto de respaldo recibe más BPDU útiles del mismo bridge en el que se encuentra y es un puerto bloqueado. Esto se ilustra en este diagrama:

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Esta diferenciación ya se realizó internamente en 802.1D. Esta es esencialmente la manera en que funciona Cisco UplinkFast. La razón fundamental es que un puerto alternativo proporciona un trayecto alternativo al puente raíz y, por lo tanto, puede reemplazar el puerto raíz si falla. Por supuesto, un puerto de respaldo proporciona conectividad redundante al mismo segmento y no puede garantizar una conectividad alternativa al bridge raíz. Por lo tanto, se excluye del grupo del enlace ascendente.

Como consecuencia, RSTP calcula la topología final para el árbol de expansión que usa el mismo criterio que 802.1D. No hay absolutamente ningún cambio en la manera en que se utilizan las diferentes prioridades del bridge y el puerto. El nombre de bloqueo se utiliza para el estado de descarte en la implementación de Cisco. Las versiones 7.1 y posteriores de CatOS aún muestran los estados de escucha y aprendizaje. Esto ofrece más información acerca de un puerto que la que requiere la norma IEEE. Sin embargo, la nueva función es que existe una diferencia entre el rol que determina el protocolo para un puerto y su estado actual. Por ejemplo, ahora es perfectamente válido para un puerto ser designado y de bloqueo al mismo tiempo. Mientras que esto ocurre generalmente por períodos de tiempo muy cortos, simplemente significa que este puerto se encuentra en un estado de transición hacia el estado de reenvío designado.

Formato BPDU nuevo

RSTP ha presentado pocos cambios en el formato BPDU. Sólo dos indicadores, cambio de la topología (TC) y reconocimiento de TC (TCA), se definen en 802.1D. Sin embargo, ahora RSTP utiliza los seis bits del byte del indicador que quedan para llevar a cabo lo siguiente:

  • Codificar la función y el estado del puerto que origina la BPDU

  • Tratar el mecanismo de propuesta/acuerdo

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Otro cambio importante es que la BPDU de RSTP es ahora de tipo 2, versión 2. La consecuencia es que los bridges heredados no incluyen esta nueva BPDU. Esta propiedad facilita que el bridge 802.1w detecte los bridges heredados conectados a él.

Tratamiento BPDU nuevo

Las BPDU se envían en cada tiempo de saludo

BPDU se envía con cada saludo y ya no son simplemente retransmitidas. Con 802.1d, un bridge no raíz solo genera BPDU cuando ha recibido una en el puerto raíz. En realidad, un bridge retransmite BPDU más que generarlas. Éste no es el caso con 802.1w. Un bridge ahora envía una BPDU con su información actual cada segundo de <tiempo de saludo> (2 por defecto), aunque no reciba ninguna del bridge raíz.

Rápido vencimiento de la información

En un puerto dado, si los saludos no se reciben tres veces consecutivas, la información de protocolo puede caducar inmediatamente (o si se termina el tiempo máximo). Debido a la modificación del protocolo antes mencionado, las BPDU ahora se utilizan como un mecanismo de señal de mantenimiento entre bridges. Un puente considera que ha perdido conectividad con su raíz de vecino directo o con el bridge designado si fallan tres BPDU consecutivas. Este rápido envejecimiento de la información permite una rápida detección de fallos. Si un bridge no recibe las BPDU de un vecino, significa que se perdió la conexión con ese vecino. Esto es lo contrario a 802.1D donde el problema pudo haber ocurrido en cualquier parte del trayecto a la raíz.

Nota: Los fallos se detectan aún más rápidamente en caso de fallos de enlaces físicos.

Aceptación de BPDU inferiores

Este concepto conforma el centro del motor de la estructura básica rápida. El comité IEEE 802.1w decidió incorporar un mecanismo similar en RSTP. Cuando un bridge recibe información inferior desde su bridge designado o raíz, la acepta inmediatamente y reemplaza la almacenada previamente.

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Debido a que el Bridge C aún sabe que la raíz está activa y bien, inmediatamente envía una BPDU al Bridge B que contiene información acerca del bridge raíz. Como consecuencia, el Bridge B no envía sus propias BPDU y acepta el puerto que lleva al Bridge C como su nuevo puerto raíz.

Transición rápida a estado de reenvío

La transición rápida es la función más importante introducida por 802.1w. El STA heredado esperó de forma pasiva que la red convergiera antes de transformar un puerto en estado de reenvío. El logro de convergencia rápida fue cuestión de ajustar los parámetros predeterminados conservadores (retardo de reenvío y temporizadores de máximo tiempo) y a menudo poner en riesgo la estabilidad de la red. El nuevo rápido STP es capaz de confirmar activamente que un puerto pueda pasar al estado de reenvío sin depender de ninguna configuración de temporizador. Existe ahora un verdadero mecanismo de retroalimentación entre los bridges que cumplen con RSTP. Para lograr la convergencia rápida en un puerto, el protocolo se basa en dos nuevas variables: puertos de borde y tipo de enlace.

Puertos de borde

El concepto de puerto de borde es ya muy conocido por los usuarios del árbol de expansión de Cisco, ya que corresponde básicamente a la función PortFast. Todos los puertos directamente conectados a las estaciones finales crean bucles de conexión en bridge en la red. Por lo tanto, el puerto de borde pasa directamente al estado de reenvío y saltea los estados de escucha y aprendizaje. Ni los puertos de borde ni los puertos habilitados PortFast generan los cambios de topología cuando el enlace cambia. A diferencia del PortFast, un puerto de borde que recibe una BPDU inmediatamente pierde el estado de puerto de borde y se convierte en un árbol de expansión normal. En este punto, existe un valor configurado por el usuario y un valor operativo para el estado del puerto de borde. La implementación de Cisco mantiene que la palabra clave PortFast sea usada en la configuración del puerto de borde. Esto hace más simple la transición hacia RSTP.

Tipo de enlace

El RSTP sólo puede lograr una rápida transición al estado de reenvío en puertos de borde y enlaces punto a punto. El tipo de enlace proviene automáticamente del modo dúplex de un puerto. Un puerto que funciona en modo dúplex completo se considera de punto a punto, mientras que un puerto semidúplex se considera compartido de forma predeterminada. Esta configuración de tipo de enlace automático puede anularse con una configuración explícita. En redes conmutadas actuales, muchos enlaces funcionan en modo dúplex completo y son tratados como enlaces punto a punto por RSTP. Esto los convierte en candidatos para una transición rápida al estado de reenvío.

Convergencia con 802.1D

El diagrama ilustra cómo 802.1D maneja un nuevo enlace agregado a una red conectada con bridge:

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En este escenario, se ha agregado un enlace entre el bridge raíz y el bridge A. Se supone que ya hay una conexión indirecta entre el Bridge A y el bridge raíz (vía C - D en el diagrama). El STA bloquea un puerto e inhabilita el bucle de conexión en bridge. Primero, cuando aparecen, ambos puertos en el enlace entre la raíz y el Bridge A se colocan en el estado de escucha. El Bridge A puede ahora escuchar la la raíz directamente. Inmediatamente propaga sus BPDU a los puertos designados, hacia las hojas del árbol. Tan pronto como los Bridges B y C reciben esta nueva información superior del Bridge A, inmediatamente retransmiten la información hacia las hojas. En unos pocos segundos, el Bridge D recibe una BPDU desde la raíz e instantáneamente bloquea el puerto P1.

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El árbol de expansión es muy eficaz para calcular la nueva topología de la red. El único problema ahora es que debe pasar el doble de tiempo de reenvío antes de que el enlace entre la raíz y el Bridge A termine finalmente en el estado de reenvío. Esto significa 30 segundos de interrupción del tráfico (la parte A, B y C completa de la red está aislada) debido a que el algoritmo 8021.D carece de un mecanismo de retroalimentación que anuncie que la red ha convergido en cuestión de segundos.

Convergencia con 802.1w

Ahora, podrá ver cómo RSTP se encarga de una situación similar. Recuerde que: la topología final es exactamente igual a la calculada por 802.1D (es decir, un puerto bloqueado en el mismo lugar que antes). Sólo han cambiado los pasos utilizados para lograr esta topología.

Se colocan ambos puertos en el enlace entre A y la raíz en estado de bloqueo designado en cuanto aparecen. Hasta aquí, todo se comporta como en un entorno 802.1D puro. Sin embargo, en esta etapa, ocurre una negociación entre el switch A y la raíz. Tan pronto como A recibe la BPDU de la raíz, bloquea los puertos designados como no de borde. Esta operación se denomina sincronización. Una vez que esto está hecho, el Bridge A autoriza explícitamente al bridge raíz para colocar su bridge en el estado de reenvío. Este diagrama ilustra el resultado de este proceso en la red. El enlace entre el Switch A y el bridge raíz está bloqueado y ambos bridges intercambian BPDU.

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Una vez que el Switch A bloquea su puerto designado como no de borde, el enlace entre el switch A y la raíz se coloca en el estado de reenvío y se alcanza el resultado:

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Aún no puede haber un bucle. En lugar de bloquear arriba el Switch A, ahora la red bloquea el Switch A debajo. Sin embargo, el bucle de conexión en bridge potencial se corta en un lugar diferente. Este corte viaja de forma descendente dentro del árbol junto con las nuevas BPDU originadas por la raíz a través del Switch A. En esta etapa, los puertos recién bloqueados en el Switch A también negocian una rápida transición al estado de reenvío con sus puertos vecinos en el Switch B y C que iniciarán una operación de sincronización. Además del puerto raíz hacia A, el Switch B sólo posee puertos de borde designados. Por lo tanto, no hay un puerto que bloquear con el fin de autorizar al Switch A que se dirija al estado de reenvío. Del mismo modo, el Switch C debe bloquear su puerto designado para D. Ahora se logra el estado que se muestra en este diagrama:

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Recuerde que la topología final es exactamente igual al ejemplo 802.1D, que significa que el puerto P1 en D termina bloqueándose. Esto significa que se alcanza la topología de red final, justo en el tiempo necesario para que las nuevas BPDU viajen de forma descendente por el árbol. Ningún temporizador se encuentra involucrado en esta convergencia rápida. El único mecanismo presentado por RSTP es el reconocimiento que un switch puede enviar en su nuevo puerto raíz para autorizar la transición inmediata al estado de reenvío y deja de lado las etapas de escucha y aprendizaje del retraso de reenvío doblemente largas. El administrador sólo tiene que recordar esto para beneficiarse de la rápida convergencia:

  • Esta negociación entre bridges sólo es posible cuando los bridges están conectados por enlaces punto a punto (es decir, enlaces de dúplex completo excepto con configuración de puerto explícita).

  • Los puertos de borde tienen un papel aún más importante ahora que PortFast se encuentra habilitado en los puertos 802.1D. Si el administrador de la red no puede configurar correctamente los puertos de borde en B, por ejemplo, su conectividad se verá afectada por el enlace entre A y la raíz que surja.

Secuencia de acuerdo/propuesta

Cuando se selecciona un puerto con el STA para convertirlo en puerto designado, 802.1D espera dos veces el <retardo de reenvío> en segundos (2x15 de forma predeterminada) antes que pase al estado de reenvío. En RSTP, esta condición corresponde a un puerto con un rol designado pero con un estado de bloqueo. Estos diagramas ilustran cómo se alcanza la transición rápida paso a paso. Supongamos que se crea un nuevo enlace entre la raíz y el Switch A. Ambos puertos en este enlace se colocan en estado de bloqueo designado hasta que reciben una BPDU de su homólogo.

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Cuando un puerto designado se encuentra en estado de descarte o aprendizaje (y sólo en este caso), establece el bit de la propuesta en la BPDU que envía. Esto es lo que sucede para el puerto p0 del bridge raíz, como se muestra en el paso 1 del diagrama anterior. Como el Switch A recibe información superior, sabe de forma inmediata que p1 va a ser su nuevo puerto raíz. El switch A comienza después una sincronización para verificar que todos sus puertos están en sincronización con esta nueva información. Un puerto está en sincronización si reúne uno de estos criterios.

  • El puerto se encuentra en estado de bloqueo, lo que significa descartar en topología estable.

  • El puerto es un puerto de borde.

Para ilustrar el efecto del mecanismo de sincronización en diferentes tipos de puertos, suponga que existe un puerto alternativo p2, un puerto de reenvío p3 designado y un puerto de borde p4 en el Switch A. Tenga en cuenta que p2 y p4 ya reúnen uno de los criterios. Para estar en sincronización (consulte el paso 2 del diagrama anterior), el Switch A sólo necesita bloquear el puerto p3 y asignar el estado de descarte. Ahora que todos sus puertos están en sincronización, el Switch A puede desbloquear su puerto raíz p1 recién seleccionado y enviar un mensaje de aceptación para responder a la raíz. (consulte el paso 3). Este mensaje es una copia BPDU de la propuesta, con el bit del acuerdo en lugar del bit de la propuesta. Esto asegura que el puerto p0 sepa exactamente a qué propósito corresponde el acuerdo que recibe.

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Una vez que p0 recibe ese acuerdo, puede cambiar inmediatamente al estado de reenvío. Éste es el paso 4 de la figura anterior. Tenga en cuenta que el puerto p3 queda en un estado de descarte designado después de la sincronización. En el paso 4, ese puerto está en la misma situación en la que estaba el puerto p0 en el paso 1. Después comienza a hacerle propuestas a su vecino e intenta de esta forma hacer rápidamente una transición a reenvío. designado.

  • El mecanismo de la aceptación de la propuesta es muy rápido, debido a que no depende de ningún temporizador. Esta onda de contactos se propaga rápidamente hacia el borde de la red, y restaura rápidamente la conectividad luego de un cambio en la topología.

  • Si un puerto de descarte designado no recibe una aceptación después de enviar una propuesta, cambiará lentamente al estado de reenvío y volverá a la secuencia tradicional 802.1D de escucha-aprendizaje. Esto puede suceder si el bridge remoto no entiende las BPDU de RSTP, o si el puerto del bridge remoto está bloqueado.

  • Cisco presentó una mejora del mecanismo de sincronización que permite que un bridge coloque sólo su puerto raíz anterior en el estado de descarte en el momento de la sincronización. Los detalles sobre cómo funciona este mecanismo no se incluyen en este documento. Sin embargo, se puede suponer que se invoca en la mayoría de los casos de reconvergencia común. La situación descrita en la sección Convergencia 802.1w de este documento resulta ahora extremadamente efectiva, ya que sólo se confunden temporalmente los puertos en el trayecto hacia el puerto final bloqueado.

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UplinkFast

Otra forma de transición inmediata al estado de reenvío incluida en RSTP es similar a la extensión del árbol de expansión de propiedad de Cisco UplinkFast. Básicamente, cuando un bridge pierde su puerto raíz, es capaz de colocar su mejor puerto alternativo directamente en el modo de reenvío (RSTP también maneja la aparición de un nuevo puerto de la raíz). La selección de un puerto alternativo como nuevo puerto raíz genera un cambio de topología. El nuevo mecanismo para la modificación de la topología 802.1w borra las entradas correspondientes en las tablas de memoria de contenido direccionable (CAM) del bridge ascendente. Esto elimina la necesidad del proceso de generación de multidifusión ficticia de UplinkFast.

UplinkFast no necesita otra configuración debido a que el mecanismo está incluido de manera nativa y está habilitado automáticamente en RSTP.

Nuevos mecanismos para modificación de la topología

Cuando un bridge 802.1D detecta un cambio en la topología, utiliza un mecanismo confiable para notificar en principio al bridge raíz. Esto se ilustra en este diagrama:

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Una vez que el bridge raíz reconoce la modificación en la topología de la red, establece el indicador TC en la BPDU que envía, que luego se transmiten a todos los bridges en la red. Cuando un bridge recibe una BPDU con el bit del indicador TC establecido, reduce el tiempo de vencimiento de la tabla de bridge para reenviar segundos de retardo. Esto garantiza una descarga relativamente rápida de la información antigua. Consulte Introducción a los cambios de topología del protocolo del árbol de expansión para obtener más información sobre este proceso. Este mecanismo de cambio de topología se modificó en RSTP. Tanto la detección de un cambio de topología como su propagación a través de la red han evolucionado.

Detección de cambio en la topología

En RSTP, sólo los puertos que no son de borde y que cambian al estado de reenvío provocan un cambio de topología. Esto significa que una pérdida de conectividad no se considera más una modificación de topología, al contrario de 802.1D (es decir, un puerto que pasa a bloqueo no genera más un TC). Cuando un bridge RSTP detecta un cambio de topología se produce lo siguiente:

  • Inicia el temporizador TC While con un valor igual a dos veces el tiempo de saludo para todos sus puertos designados como no de borde y sus puertos raíz, si fuera es necesario.

  • Limpia las direcciones MAC asociadas con todos estos puertos.

Nota: Mientras que el temporizador TC While se ejecuta en un puerto, las BPDU que se envían desde el puerto tienen el bit TC establecido. Las BPDU también se envían en el puerto raíz mientras que el temporizador está activo.

Propagación de cambios de topología

Cuando un bridge recibe una BPDU con un bit TC establecido por un vecino, se produce lo siguiente:

  • Borra las direcciones MAC reconocidas en todos sus puertos, excepto aquélla que recibió el cambio de tipología.

  • Inicia el temporizador TC While y envía las BPDU con TC establecido en todos sus puertos designados y puertos raíz (RSTP no utiliza más la BPDU de TCN específica, excepto que sea necesario notificar al bridge heredado).

De este modo, la TCN se inunda rápidamente en toda la red. La propagación de TC ahora es ahora un proceso de un solo paso. De hecho, el iniciador de la modificación de la topología inunda esta información a través de la red, en oposición a 802.1D, donde sólo lo hizo la raíz. Este mecanismo es mucho más veloz que el 802.1D equivalente. No hay que esperar que se notifique al bridge raíz y después mantener el estado de la modificación de la topología para toda la red para <antigüedad máxima más retardo en el reenvío> segundos.

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En sólo unos pocos segundos o varios pequeños tiempos de saludo, la mayoría de las entradas en las tablas CAM de toda la red (VLAN) se purgan. Este método da como resultado una posible inundación más temporaria, pero por otro lado, borra la información potencial desactualizada que impide la restitución rápida de la conectividad.

Compatibilidad con 802.1D

RSTP puede interoperar con protocolos STP heredados. Sin embargo, es importante destacar que los beneficios de convergencia rápida inherentes de 802.1w se pierden cuando interactúan con bridges heredados.

Cada puerto mantiene una variable que define el protocolo que se ejecutará en el segmento correspondiente. Un temporizador de retraso de migración de tres segundos también se inicia cuando aparece el puerto. Cuando este temporizador se ejecuta, el modo actual STP o RSTP asociado al puerto se encuentra bloqueado. Tan pronto como el retraso de la migración expira, el puerto se adapta al modo que corresponde a la próxima BPDU que recibe. Si el puerto cambia su modo de funcionamiento como resultado de una BPDU recibida, el retardo de la migración comienza nuevamente. Esto limita la posible frecuencia de cambio de modo.

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Por ejemplo, supongamos que el Bridge A y B en la figura anterior ejecutan RSTP, con el Switch A designado para el segmento. Un Bridge C de STP heredado se introduce en este enlace. Como los bridges 802.1D ignoran las BPDU de RSTP y no las tendrán en cuenta, C cree que no hay otros bridges en el segmento y comienza a enviar sus BPDU inferiores de formato 802.1D. El Switch A recibe estas BPDU y luego de dos tiempos de saludo máximos, cambia el modo a 802.1D en ese puerto únicamente. Como consecuencia, C ahora entiende las BPDU del Switch A y soporta a A como el bridge designado para ese segmento.

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Tenga en cuenta en este caso en particular, que si se elimina el Bridge C, el Bridge A se ejecuta en modo STP en ese puerto aun cuando sea capaz de trabajar más eficazmente en modo RSTP con su único vecino B. Esto se debe a que A no sabe que el Bridge C se ha eliminado del segmento. Para este caso en particular (extraño), la intervención del usuario es necesaria para reiniciar la detección de protocolo del puerto manualmente.

Cuando un puerto se encuentra en modo de compatibilidad 802.1D, también puede manejar BPDU de notificación de cambio de topología (TCN) y BPDU con un bit TC o TCA establecido.

Conclusión

RSTP (IEEE 802.1w) nativamente incluye muchas de las mejoras de propiedad de Cisco para el árbol de expansión 802.1D, como BackboneFast, UplinkFast y PortFast RSTP puede alcanzar convergencia mucho más rápida en una red correctamente configurada a veces en alrededor de unos cientos de milisegundos. Los temporizadores 802.1D Classic, como el retardo en el reenvío y la antigüedad máxima, sólo se utilizan como respaldo y no se necesitan si los enlaces punto a punto se identifican correctamente y están establecidos por el administrador. Además, los temporizadores no son necesarios si no hay interacción con bridges heredados.


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