Fundamentos de Spanning tree

Bucles a nivel 2:

Este artículo es el primero de varios artículos que tratan las tecnologías de capa 2 para CCNA R&S, para ir al índice del curso tienes este link:

http://networkkings-es.blogspot.com.es/2013/07/curso-gratuito-ccna-200-120.html

Tal como funciona ethernet como protocolo de nivel 2, las redes a nivel 2 no admiten balanceo de carga y alta disponibilidad sin hacer unos ajustes. Esto es debido a que cuando un ordenador conectado a nivel 2 contra otro ordenador tiene mas de un camino disponible para alcanzar el otro ordenador tenemos un bucle de nivel 2, y eso desencadena en una tormenta de broadcast.

Este video es bastante explicativo de lo que es una tormenta de broadcast:

Redundancia a nivel 2( Spanning Tree):

Ante semejante comportamiento se diseñó un protocolo que permitiese tener caminos redundantes a nivel2, para que un ordenador pudiese llegar a otro ordenador, ya que si solo teníamos un camino, y por el camino algo se rompía, teníamos una red muy poco fiable. Para eso nació Spanning tree.

Spanning tree es un protocolo que lo que permite es diseñar una topología de red principal, que será la que estará activa, bloqueando caminos redundates, y en caso de que algo se rompa, ofrecer caminos alternativos.

La manera de calcular cual es la topología de red principal será en base a lo que permita llegar antes a un switch que será el switch mas importante de la red, este switch es conocido como Root switch o puente raíz. Los switches envían constantemente una serie de tramas de nivel 2 llamadas BPDU que son las que permiten que todos los switches conozcan cual es el root switch.

Las BPDU son enviadas constantemente por los switches por todos sus puertos, pero si dejan de recibir BPDU por un puerto que les llevaba al root switch, lo que haran será activar los puertos redundantes, para comprobar si por esos puertos pueden alcanzar el root switch, y en caso de poder alcanzarlo, elegiran el puerto que les permita llegar antes al root bridge.

 Red tal y como está cableada.

 Red vista desde el punto de vista lógico después de elegir el Root switch.

Red después de que un link falle, spanning tree permite usar un camino alternativo.

Estados de Spanning tree:

• Blocking: Por defecto todos los routers comienzan con sus puertos en estado bloqueado, para no crear tormentas de broadcast.

• Listening: Los switches comienzan a enviar y recibir BPDU por todos los puertos, para comprobar si hay algun otro switch, y en caso de que haya otro switch, eligen al switch con la prioridad mas baja como root switch.

• Learning: Los switches ya tienen elegido al posible root switch, y ademas aprenden las MAC de todos los equipos conectados que estén transmitiendo en ese momento.

• Forwarding: Ya se ha elegido al root switch, el root switch pondra todos los puertos en forwarding, lo que significa que todos seran válidos para transmitir, y el resto de switches pondrán los puertos que les permitan llegar al root switch como puertos ROOT(forwarding), y los puertos que permitan llegar a otros equipos o switches, que no sean redundantes hacia el root switch se pondrán como Designated(forwarding).

• Disabled: Los puertos redundantes pasaran a ser desabilitados en los switches que no son root, y en los switches apareceran como Blocked.

Todo este proceso tarda aproximadamente de 30 a 45 segundos, pero si la red es muy grande, es posible que algunos equipos tarden mas en empezar a transmitir.