1
Seminar
Spanning Tree & Rapid Spanning
Tree Protocol
Module Objective
¾ Sự dự phòng và vai trò quan trọng của nó trong hệ
thống mạng.
¾ Các thành phần chủ yếu của một mạng dự phòng.
¾ Trận bão quảng bá (broadcast storms) trong mạng
chuyển mạch.
¾ Nguyên nhân và hậuquả của việccơ sở dữ liệu địa
chỉ MAC không ổn định.
¾ STP trong một mạng chuyển mạch có dự phòng.
¾ Quá trình lựachọn bridge gốc.
¾ Các trạng thái Spanning-Tree.
¾ So sánh STP & RSTP (rapid spanning tree).
2
Redundancy
¾ Hệ thống mạng đáng tin cậy:
9 Trang thiếtbịđáng tin cậy
9 Tránh lỗivàđứtmạng
9 Phụchồi nhanh chóng và dễ dàng
9 Có hệ thống dự phòng
Redundant topologies
One Bridge Redundant Bridges
3
Redundant switched topologies
¾ Một hệ thống mạng có Switches dự phòng nhưng
nếu không có STP thì xảyra:
9 Trận bão quảng bá (broadcast storms)
9 Truyền nhiềulượtFrame

lại
6
BPDU
¾ Trao đổi thông tin
¾ Xác nhậnxemkếtnốicóhoạt động hay không, nếu
lỗikếtnối hay mộtthiếtbị nào đóhư hỏng thì STP
sẽđược tính toán lại
BPDU
¾ Thông tin trong các gói BPDU :
9Lựachọn Root bridge
9Tính toán kếtnốingắnnhấttới Root bridge
9Lựachọnswitch :
• Switch gầnnhấtvới Root trong toàn bộ
segment của Lan
• Thựchiện các giao tiếptừ Lan tới Root bridge
9Lựachọn Root port cho các Switch không
phải là Root switch :
• Root port là cổng giao tiếpvớikếtnốitốtnhất
tới Root switch
9Chọn các port đượcchỉđịnh (forward) và các
port không đượcchỉđịnh (blocked)
7
Two Key Concepts: BID and Path Cost
Bridge ID Path Cost Topology Spanning tree
Bridge ID (BID)
¾ Bao gồm 2 thành phần:
9 2 bytes Bridge priority
9 6 bytes MAC address
¾ Bridge priority : định dạng số thập phân
¾ MAC address : định dạng số hexa

đó
9 Chỉ switch nào có giá trị BID thấpnhất đượcchọn
9 Bridge gửi đicấuhìnhcủa các BPDU cho tới khi có nhiều
BPDU tốthơn đượ
cnhận
9
Three Steps of Initial STP
Convergence
¾ Switches go through three steps for their
initial convergence:
• STP Convergence
• Step 1 Elect one Root Bridge
• Step 2 Elect Root Ports
• Step 3 Elect Designated Ports
¾ All STP decisions are based on a the
following predetermined sequence:
• Four-Step decision Sequence
• Step 1 - Lowest BID
• Step 2 - Lowest Path Cost to Root Bridge
• Step 3 - Lowest Sender BID
• Step 4 - Lowest Port ID
Step 1 Elect one Root Bridge
¾ Khi các switch trong mạng đượcbật Î Các bridge
trao đổi các gói BPDU mộtcáchlộnxộn
¾ Ngay sau đó, chúng thựchiện quá trình 4 bước để
lựachọn Root bridge (có BID thấpnhất) :
9 Ví dụ : Cat-A có địachỉ MAC thấpnhất nên nó dành “chiến
thắng” trong việctrở thành Root
9 Cả 3 switch trên có cùng mức độ ưutiên(priority), mặc định
là 32,768

¾ Switch sử dụng STP, mỗi port sẽởmột trong năm
trạng thái
Stages of spanning-tree port states
12
STP Port States
¾ Ở trạng thái chờ, các port chỉ có thể nhận các gói
BPDU :
9 Các gói dữ liệukhácbị hủybỏ và không có hề có học địa
chỉởtrạng thái này
9 Mấtkhoảng cỡ 20s để chuyểntừ trạng thái này sang
trạng thái khác
¾ Khi port chuyển sang trạng thái nghe :
9 Switch sẽ xác nhận xem port này có kếtnốivề root với
chi phí thấpnhất hay không, có tạovònglặp không ???
9 Nếukếtnốinàykhôngthỏa mãn chi phí thấpnhấttới
root thì port sẽ trở về trạng thái khóa
9 Trạng thái nghe gọi là quá trình chuyểntrạng thái, mất
khoảng 15s. Ở trạng thái này port vẫnchưachuyểndữ
liệucũng như học địachỉ MAC, vẫnchỉ là xử lí các gói
BPDU
STP Port States
¾ Sau đó port chuyểntừ trạng thái nghe sang
trạng thái học:
9Ở trạng thái này, port vẫnchưacóchuyểndữ
liệu đinhưng đãbắt đầuhọc địachỉ MAC từ dữ
liệunhânđược
9Quá trình này mất 15s và vẫntiếptụcxử lí các
gói BPDU
¾ Khi port chuyểntừ trạng thái học sang trạng
thái truyềndữ liệu:

http://en.wikipedia.org/wiki/Spanning_tree_protocol
Understanding Spanning-Tree Protocol :
http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/rtrmgmt/sw_ntman/cwsi
main/cwsi2/cwsiug2/vlan2/stpapp.htm
Spanning Tree Protocol Problems and Related Design
Considerations :
http://www.cisco.com/warp/public/473/16.html
Understanding Rapid Spanning Tree Protocol (802.1w) :
http://www.cisco.com/warp/public/473/146.html
CCNA Semester 3 (Khuong Anh)