28 April 2013

Spanning Tree Protocol part 4


Spanning Tree Protocol part 4

ตามตัวอย่างนี้เพิ่ม Switch  เข้าไปให้ดูยากขึ้นหน่อยครับ หลังจาก ตัวอย่างที่ 1 และ ตัวอย่างที่ 2 ตามโครงสร้าง Network ด้านล่างเลยครับ

เรามาดู Command Show Spanning Tree ของ Switch แต่ละตัวกันก่อนครับ
Switch1 
 Switch#sh span
 VLAN0001
   Spanning tree enabled protocol ieee
   Root ID    Priority    32769
              Address     0000.0C34.0432
              This bridge is the root
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

   Bridge ID  Priority    32769  (priority 32768 sys-id-ext 1)
              Address     0000.0C34.0432
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
              Aging Time  20

 Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 Fa0/1            Desg FWD 19        128.1    P2p
 Fa0/2            Desg FWD 19        128.2    P2p

 
 Switch2 (Node)
 Switch#sh span
 VLAN0001
   Spanning tree enabled protocol ieee
   Root ID    Priority    32769
              Address     0000.0C34.0432
              Cost        19
              Port        1(FastEthernet0/1)
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

   Bridge ID  Priority    32769  (priority 32768 sys-id-ext 1)
              Address     0001.4336.C86E
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
              Aging Time  20

 Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 Fa0/1            Root FWD 19        128.1    P2p
 Fa0/2            Desg FWD 19        128.2    P2p
 Gi1/1            Desg FWD 4         128.25   P2p


 Switch0 (Node)
 Switch#sh span
 VLAN0001
   Spanning tree enabled protocol ieee
   Root ID    Priority    32769
              Address     0000.0C34.0432
              Cost        19
              Port        1(FastEthernet0/1)
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

   Bridge ID  Priority    32769  (priority 32768 sys-id-ext 1)
              Address     0060.3E77.2C73
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
              Aging Time  20

 Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 Fa0/1            Root FWD 19        128.1    P2p
 Fa0/2            Desg FWD 19        128.2    P2p
 Gi1/1            Altn BLK 4         128.25   P2p

 Switch3 (Node)
 Switch#sh span 
 VLAN0001
   Spanning tree enabled protocol ieee
   Root ID    Priority    32769
              Address     0000.0C34.0432
              Cost        38
              Port        2(FastEthernet0/2)
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

   Bridge ID  Priority    32769  (priority 32768 sys-id-ext 1)
              Address     0050.0FB6.92A9
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
              Aging Time  20

 Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 Fa0/1            Altn BLK 19        128.1    P2p
 Fa0/2            Root FWD 19        128.2    P2p


1. Selecting Root Bridge
Switch1 
Bridge Priority 32769 (32768+1)
Mac address 0000.0C34.0432
Switch2 
Bridge Priority 32769 (32768+1)
Mac address 0001.4336.C86E
Switch0
Bridge Priority 32769 (32768+1)
Mac address 0060.3E77.2C73
Switch3 
Bridge Priority 32769 (32768+1)
Mac address 0050.0FB6.92A9

Bridge Priority เท่ากันหมด
Mac address
        0000.0C34.0432 < 0001.4336.C86E < 0050.0FB6.92A9 <0060.3E77.2C73

Root Bridage = Switch1 0000.0C34.0432

2. Selecting Root Port  ( Check Root Path Cost ) คือ Port ที่อยู่บน Switch ที่ไม่ใช่ Root Bridge ที่มีค่า Root Path Cost ต่ำที่สุดหรือดีที่สุด เมื่อเทียบกับทุกๆ พอร์ตของ Switch นั้นๆ
Switch1  is Root Port
Switch2
Fa0/1 RPC = 0+19 = 19  (RP)
Gig1/1 RPC = 0+19+4 = 23
Fa0/2 RPC = 0+19+19+19 = 57
Switch0
Fa0/1 RPC = 0+19 = 19  (RP)
Gig1/1 RPC = 0+19+4 = 23
Fa0/2 RPC = 0+19+19+19 = 57
Switch3
Fa0/2 RPC = 0+19+19 = 38  --> Switch2 พิจารณา Bridge ID (Bridge Prioirty + Mac address) = 0001.4336.C86E
Fa0/1 RPC = 0+19+19 = 38  --> Switch0 พิจารณา Bridge ID (Bridge Prioirty + Mac address) = 0060.3E77.2C73
เมื่อ RPC เท่ากัน ให้ทำการเลือกค่า Bridge ID ต่ำสุด ของ Switch ที่ Connect อยู่ แต่ถ้ามีเท่ากันอีกให้เลือกดูที่ Port ID ที่ต่ำที่สุด
0001.4336.C86E < 0060.3E77.2C73
ดังนั้น ให้เลือก Fa0/2 เป็น Root Port

3. Select Designated Port
  Note : กรณีนี้มีการเชื่อมต่อของ Switch ที่มีทั้ง FastEthernet และ GigabitEthernet ซึ่งมีกฎเพิ่มเติมในการเลือก Designated Port อยู่ 2 อย่าง โดยจะต้องผ่านการเลือก Root Bridge และ Root Port มาก่อนแล้ว ดังนี้
1. ถ้าหาก Segment หรือ Connection ระหว่าง Switch มี Port ที่ได้รับการเซตให้เป็น Designated Port อยู่แล้ว พอร์ตนั้นๆ จะทำหน้าที่เป็น Designated Port ไปเลยโดยไม่ต้องมีการแข่งขันกันกับพอร์ตของ Swtich ตัวอื่นๆ  เช่น พอร์ตบน Root Bridge ทุกพอร์ตจะถูกเซตให้เป็น Designated Port อยู่แล้ว โดยที่พอร์ตของ Switch ตัวอื่นบน Segment หรือ Connection นั้น จะไม่สามารถเป็น Designated Port โดยอัตโนมัติ ซึ่งอาจเป็น Root Port อยู่ก่อน หรือ ถ้าไม่ได้เป็น Root Port ก็จะมีสถานะเป็น Blocking state
2. บน Segment หรือ Connection ระหว่าง Switch 2 ตัว หากมีพอร์ตของ Switch ตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็น Root Port อยู่แล้ว พอร์ตของ Switch อีกตัวหนึ่งที่เหลือจะได้รับการเลือกให้เป็น Designated port โดยอัตโนมัติ
Spaning Tree Protocol (STP) จะมีเงื่อนไขในการเลือก Root port และ Designated port คือ
1. เลือกพอร์ตที่มี Root Path cost ต่ำที่สุดก่อน ถ้ามีค่าเท่ากันให้ พิจารณาข้อถัดไป
2. สำหรับการเลือก Designated Port ระหว่าง  Switch มากกว่าหนึ่งตัว ให้เลือกพอร์ตของ Switch ที่มี Bridge ID ต่ำที่สุด
   สำหรับการเลือก Root Port บน Switch เดียวกันให้เลือกพอร์ตที่ชี้ไปยัง Switch ที่มีค่าของ Bridge ID ต่ำกว่า
3. เลือกพอร์ตที่มีค่า Port ID ต่ำที่สุด

Switch1  พอร์ตของ Root Bridge ทุกๆ พอร์ตจะเป็น Designated โดยปริยายเนื่องจากพอร์ตที่เชื่อมต่อตรงข้ามนั้นเป็น Root Port

Switch2
Fa0/1 ได้เป็น Root Port ไปแล้ว
Fa0/2   ได้เชื่อมต่ออยู่กับ Fa0/1 บน Switch0
         1. พิจารณาว่า Switch ตัวไหนที่มีค่า Root Path cost ต่ำที่สุดก่อน  ซึ่งในที่นี้เท่ากัน
                                     คือ 19 ครับ (#show spanning-tree)
         2. พิจาณาต่อ Bridge ID ของ Switch ตัวไหนต่ำที่สุด

          Switch2
          Bridge Priority 32769 (32768+1)
          Mac address 0001.4336.C86E

          Switch0
          Bridge Priority 32769 (32768+1)
          Mac address 0060.3E77.2C73

      Bridge ID = Bridge Priority + Ext-Sys-ID + Mac address ผน
      เนื่องจาก Bridge Priority ทั้งสอง Switch มีค่าเท่ากันดังนั้นให้พิจารณาที่ Mac address
      0001.4336.C86E < 0060.3E77.2C73

ดังนั้น พอร์ตของ Switch2 จะได้รับเลือกเป็น Designated Port ซึ่งทางกลับกันทางฝั่งพอร์ต
                        Fa0/1 บน Switch0 แพ้การเลือกตั้ง (elect) จะมีสถานะเป็น Blocking state ทันที.

       Gig1/1
พอร์ตจะเป็น Designated Port ได้อัตโนมัติเนื่องจาก พอร์ตที่เชื่อมต่ออยู่ตรงข้ามคือ
                        Fa0/2 บน Switch3 ซึ่งเป็น Root Port
(ถ้าสังเกตุหลักการ Root Port คือ ? มันคือ Root Port ที่ต้องการให้เป็นเส้นทางในการ
                         เชื่อมต่อไปยัง Root Bridge ซึ่งถ้าฝั่งตรงข้ามเป็น Blocking state ก็งานเข้าซิครับพี่น้อง)


Switch0
Fa0/1 เป็น Root Port ตามการเลือกข้างต้น
Gig1/1 ฝั่งตรงข้ามที่เชื่อมต่อคือ Gig1/1 บน Switch2 เป็น Designated Port ซึ่งทำให้ Gig1/1
                                บน Switch0 จะเป็น Blocking state
         ตามหลักการคือ พอร์ตที่โดยรับเลือกเป็น Designated Port โดยพอร์ตตรงข้ามถ้าไม่ได้เป็น Root Port อยู่แล้ว ก็จะมีสถานะเป็น Blocking state ทันที

Fa0/2 ได้เชื่อมต่ออยู่กับ Fa0/2 บน Switch3
        1. พิจารณาว่า Switch ตัวไหนที่มีค่า Root Path cost ต่ำที่สุดก่อน
Switch0 Cost ไปยัง Root Bridge = 19 (0+19)
Switch3 Cost ไปยัง Root Bridge = 38 (0+19+19)

ดังนั้น พอร์ต Fa0/2 ของ Switch0 จะได้รับเลือกเป็น Designated Port ซึ่งทางกลับกันทางฝั่งพอร์ต Fa0/1 บน Switch3 แพ้การเลือกตั้ง (elect) จะมีสถานะเป็น Blocking state ทันทีเช่นกัน
ซึ่งก็จะได้ รูปนี้ครับ
จากทฤษฎีบทใน บทความนี้ Spanning Tree Protocol ภาค 1 จะทำให้เห็นตัวอย่างที่เข้าใจได้ดียิ่งขึ้นครับ

ถ้าต้องการศึกษา Configuration โหลดจากที่นี้ได้ครับ
Download File STP_Ex03.pkt
ผมใช้ Cisco Packet Tracer v5.3.3

Good lock ...... strumjub.