Practica 4: Spanning Tree Protocol
Alumno: Humberto Arévalo Casillas
Objetivo: Armar y configurar una red para comprobar el funcionamiento del protocolo Spanning Tree
- Marco Teórico
Spanning Tree
Al tener una red de alta redundancia en base al diseño
jerárquico, tanto físicamente como lógicamente se pueden presentar
inconvenientes con la redundancia, como:
1) Duplicidad de paquetes: Hay dos medios para el envío de los paquetes y ambos se están utilizando,
generando la duplicidad en el envío de los paquetes.
2) Inconsistencia en la tabla de MAC-ADDRESS: Al tener varios
medios de envío y recepción para los paquetes la mac address, el switch
mantendrá la tabla cambiando la mac address por la que vaya conociendo.
3) Tormenta de Broadcast: Este problema se genera cuando
existe un loop de broadcast en la red, provocando severos daños en la red.
Spanning Tree asegura que exista solo una ruta lógica entre
todos los destinos de la red, al realizar un bloqueo de forma intencional a
aquellas rutas redundantes que puedan ocasionar un bucle. Un puerto se considera
bloqueado cuando el trafico de la red no puede ingresar ni salir del
puerto. STP utiliza el algoritmo de spanning tree (STA) para
determinar los puertos del switch que deben de configurarse para el
bloqueo, a fin de evitar que se generen bucles. El STA designa un único switch
como raiz y lo utiliza como punto referencia para todos los cálculos de
rutas.
La BPDU es la trama de mensaje que se intercambia entre los
switches en STP. Cada BPDU contiene un BID que identifica al switch que envío
la BPDU. El BID contiene un valor de prioridad, la direccion MAC del switch
emisor y un ID de sistema extendido opcional. El numero prioridad por defecto en el BID es 32768.
Si existen 2 switches con el mismo numero de prioridad la
dirección MAC será la que determinará quien sera la raíz con la dirección
mac mas baja. Para asignar a un switch distribuidor que este sea el raíz,
a este se le debe de asignar la VLAN mas baja al numero de prioridad.
- Implementacion
Material:
Switch cisco catalyst 1900 series
Cable Serial a USB
Cable Consola
Cable Cruzado
Cable Directo
PC
La red que se implementara sera la siguiente:
Una vez armada la red en físico, se configurara el switch y la PC con las direcciones de IP indicadas, en este caso nuestros equipos llevaran la dirección IP 148.202.10.13/24 para la PC y 148.202.10.3/24 para el switch.
Para poder configurar el switch se utilizara la interfaz Putty en modo serial y en el puerto COM12.
Este modelo de switch no funciona por medio de comandos (CLI) , sino por menús, al encender el switch se obtuvo la siguiente pantalla:
Para cambiar la IP del switch ingresaremos a Menus y dentro de Menus seleccionaremos Network Management.
Dentro de Network Management se seleccionara la opción de IP configuration, ahí ingresaremos la nueva direccion IP 148.202.10.3 con una mascara de subred 255.255.255.0.
Ahora verificaremos que uno de los puertos que se utilizan para conectarse entre switches, este bloqueado y el otro en actividad, esto debido al protocolo Spanning Tree que bloquea el puerto que funcionara como conexión redundante. En nuestro caso el puerto en funcionamiento fue el A y el B es el utilizado para la redundancia.
Para verificar la conexión con los demás equipos se utilizara el comando ping -t para enviar paquetes a la PC con dirección IP 148.202.10.12 constantemente.
Para verificar el protocolo Spanning Tree se desconectara el puerto activo, en este momento, se perderá la conexión y dicho protocolo deberá de activar el puerto de redundancia para restablecer la conexión. El tiempo que tarde en levantarse la red sera cronometrado.
Comunicación Perdida
El tiempo que tardo en levantarse la red fue de 35s
Conexión restablecida con puerto redundante
Después se restablecerá las conexiones como se encontraban antes, en este momento la red dejara de funcionar y una vez que el protocolo Spanning Tree realice la configuración de la red, se restablecerá la comunicación.
El tiempo que tardo en restablecerse la conexión también fue de 35 s
NOTA: El desconectar un puerto de este switch, solo afecto la comunicación entre el switch 3 y el 1, el 2 nunca perdió la conexión con el switch 3.
STP designa automáticamente, pero se puede cambiar. En este switch no pudimos observar el menú donde se puede verificar si este switch actúa como la raíz, pero en este caso el switch raíz resulto ser el switch con dirección 148.202.10.1. El nuevo switch configurado como raíz sera el switch con la dirección IP 148.202.10.2. Al realizar este cambio se perdí la conexión por un tiempo, pero STP volvió a realizar la configuración adecuada para un correcto funcionamiento de la red. Después de restablecer la comunicación el puerto redundante cambio del B al A, y ahora el puerto activo fue el B.
En general el protocolo STP restableció la conexión utilizando el puerto redundante y cuando se desconecto el puerto activo, y restableció la conexión cuando se volvió a conectar el puerto configurado como activo.
