Меню

Протоколы в оборудовании cisco



Протоколы в оборудовании cisco

Настройка серверов windows и linux

  • Home
  • ОС Windows
  • Продукты microsoft
  • Виртуализация
  • Linux
  • Сеть
    • Cisco, Mikrotik
  • Набор
  • Все статьи
  • Контакты

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco

настройка stpSTP (Spanning Tree Protocol) — сетевой протокол (или семейство сетевых протоколов) предназначенный для автоматического удаления циклов (петель коммутации) из топологии сети на канальном уровне в Ethernet-сетях. Первоначальный протокол STP описан в стандарте 802.1D. Позже появилось несколько новых протоколов (RSTP, MSTP, PVST, PVST+), отличающихся некоторыми особенностями в алгоритме работы, в скорости, в отношении к VLANам и ряде других вопросов, но в целом решающих ту же задачу похожими способами. Все их принято обобщённо называть STP-протоколами.

Протокол STP в своё время был разработан мамой Интернета Радией Перлман (Radia Perlman), а позже, в начале 90х превратился в стандарт IEEE 802.1D.

В настоящее время протокол STP (или аналогичный) поддерживается почти всеми Ethernet-коммутаторами, как реальными, так и виртуальными, за исключением самых примитивных.

Алгоритм действия STP (Spanning Tree Protocol)

  • После включения коммутаторов в сеть, по умолчанию каждый коммутатор считает себя корневым (root).
  • Каждый коммутатор начинает посылать по всем портам конфигурационные Hello BPDU пакеты раз в 2 секунды, максимальный промежуток 20 секунд.
  • Если мост получает BPDU с идентификатором моста (Bridge ID) меньшим, чем свой собственный, он прекращает генерировать свои BPDU и начинает ретранслировать BPDU с этим идентификатором. Таким образом в конце концов в этой сети Ethernet остаётся только один мост, который продолжает генерировать и передавать собственные BPDU. Он и становится корневым мостом (root bridge).
  • Остальные мосты ретранслируют BPDU корневого моста, добавляя в них собственный идентификатор и увеличивая счетчик стоимости пути (path cost).
  • Для каждого сегмента сети, к которому присоединены два и более портов мостов, происходит определение designated port — порта, через который BPDU, приходящие от корневого моста, попадают в этот сегмент.
  • После этого все порты в сегментах, к которым присоединены 2 и более портов моста, блокируются за исключением root port и designated port.
  • Корневой мост продолжает посылать свои Hello BPDU раз в 2 секунды.

BPDU кадр

Bridge Protocol Data Unit

  • Protocol Identifier размер 2 байта
  • Protocol Version Identifier размер 1 байт
  • BPDU Type размер 1 байт
  • Flags размер 1 байт
  • Root Identifier размер 8 байт
  • Root Path Cost размер 4 байт
  • Bridge Identifier размер 8 байт
  • Port Identifier размер 2 байт
  • Message Age размер 2 байт
  • Max Age размер 2 байт
  • Hello Time размер 2 байт
  • Forward Delay размер 2 байт

Вот как выглядит BPDU кадр STP

STP BPDU

Состояния портов:

1. Блокировка (blocking)

2. Прослушивание (listening)

3. Обучение (learning)

4. Передача (forwarding)

Настройка stp

Обща схема примера работы и настройки STP. Два коммутатора соединенных двумя линками, видно то STP уже работает и один порт у второго коммутатора погашен чтобы не было петли

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-01

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-01

Посмотрим на первом коммутаторе настройки stp. Логинимся и вводим команду

Видим, что это рутовый коммутатор и все порты в состоянии передача.

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-02

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-02

Смотрим, тоже на втором коммутаторе.

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-03

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-03

Видим, что это не рутовый коммутатор. Интерфейс Fa0/2 является рутовым портом. Fa0/3 ждет в запасе.

Теперь предположим, что интерфейс Fa0/2 упал, что будет. Для примера выключим его. Заходим на 1 коммутатор.

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-04

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-04

Видим, что линк пропал

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-05

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-05

Зайдем в этот момент на второй коммутатор и посмотрим состояние портов.

Видим, что порт Fa0/3 в состоянии обучения

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-06

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-06

теперь в состоянии передачи, прошло около 20 секунд и линк поднялся.

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-07

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-07

Восстановим на первом коммутаторе Fa0/2 командой

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-08

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-08

И видим, что все мгновенно восстановилось.

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-09

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-09

Все же переключение в 20 секунд очень нехорошо, поэтому уже придуманы улучшенные версии протокола rstp и lacp, но о них в следующих публикациях.

Как настроить RSTP на коммутаторах Cisco

RSTP или как его еще называют в более развернутом виде Rapid spanning tree protocol, по сути тот же STP но более быстрый где время сходимости мгновение, вы потеряете один пакет.

Включить RSTP можно командой с режиме глобального конфигурирования, где нужно изменить режим на rapid-pvst.

Все теперь при падении одного линка, время схождения между коммутаторами будет 1 секунда, очень быстро, как видите RSTP, гораздо лучше STP и настраивается одной командой.

Источник

Настройка протокола обнаружения Cisco на маршрутизаторах Cisco и на коммутаторах с Cisco IOS

Параметры загрузки

Об этом переводе

Этот документ был переведен Cisco с помощью машинного перевода, при ограниченном участии переводчика, чтобы сделать материалы и ресурсы поддержки доступными пользователям на их родном языке. Обратите внимание: даже лучший машинный перевод не может быть настолько точным и правильным, как перевод, выполненный профессиональным переводчиком. Компания Cisco Systems, Inc. не несет ответственности за точность этих переводов и рекомендует обращаться к английской версии документа (ссылка предоставлена) для уточнения.

Содержание

Введение

В этом документе поясняется порядок настройки протокола обнаружения Cisco (CDP) на маршрутизаторах Cisco и коммутаторах с программным обеспечением Cisco IOS®. В частности описаны процедуры включения, проверки и отключения CDP на устройствах Cisco и некоторые известные проблемы, связанные с CDP.

CDP является собственным протоколом Cisco уровня 2, который независим от сред и протоколов и используется на всем оборудовании производства Cisco, включая:

Устройство Cisco, на котором настроен протокол CDP, периодически отправляет на групповой адрес новую информацию о своем интерфейсе, чтобы сообщить о себе соседним узлам. Поскольку это протокол уровня 2, эти пакеты (кадры) не маршрутизируются. Использование протокола SNMP вместе с базой MIB протокола CDP позволяет приложениям для управления сетью распознавать тип устройства и адрес агента SNMP соседних устройств, а также отправлять запросы SNMP этим устройствам. CDP использует CISCO-CDP-MIB.

Предварительные условия

Требования

Для этого документа отсутствуют особые требования.

Используемые компоненты

Настоящий документ не имеет жесткой привязки к каким-либо конкретным версиям программного обеспечения и оборудования. Этот документ применяется ко всем маршрутизаторам и коммутаторам Cisco, использующим программное обеспечение Cisco IOS, а также модулям маршрутизации, например WS-X4232-L3, RSM, и MSFC.

Сведения, представленные в этом документе, были получены от устройств, работающих в специальной лабораторной среде. Все устройства, описанные в этом документе, были запущены с чистой (стандартной) конфигурацией. В рабочей сети необходимо изучить потенциальное воздействие всех команд до их использования.

Читайте также:  Кобор нейтральное оборудование официальный сайт

Условные обозначения

Настройка протокола Cisco Discovery Protocol

Разблокирование/блокирование тракта данных кэш памяти в устройстве Cisco IOS

CDP доступен на маршрутизаторах Cisco по умолчанию. Если функция CDP не требуется, отключите ее командой no cdp run. Для того чтобы снова включить протокол CDP, используйте команду cdp run в режиме глобальной настройки.

При помощи команды show cdp neighbors можно проверить, включен или выключен CDP в устройстве Cisco.

Эти выходные данные команды указывают, что протокол CDP работает на данном устройстве, но ни одно соседнее устройство не обнаружено и не подключено к этому устройству.

Эти выходные данные команды указывают, что протокол CDP работает на этом устройстве и что он обнаружил некоторые соседние устройства.

Команда show cdp neighbors выводит следующую информацию:

тип обнаруживаемого устройства

номер и тип локального интерфейса (порта)

кол-во секунд, в течение которых объявление CDP действительно для данного порта

Команды show cdp neighbors detail и show cdp entry выводят дополнительную информацию о соседних устройства, в том числе версию протокола сетевого уровня и информацию о нем.

Включение/отключение CDP на интерфейсе

Когда протокол CDP включается глобально с помощью команды cdp run, он по умолчанию активируется на всех поддерживаемых интерфейсах (за исключением дочерних многоточечных интерфейсов Frame Relay) для отправки и приема информации о CDP. С помощью команды no cdp enable протокол CDP можно отключить на совместимом интерфейсе.

На этом маршрутизаторе протокол CDP включен на интерфейсах Serial 1 и Ethernet 0. Отключите протокол CDP на интерфейсе Serial 1 и проверьте, будет ли обнаружено соседнее устройство на этом последовательном интерфейсе. Используйте приведенные далее выходные данные:

Маршрутизатор не удаляет запись для соседнего узла на отключенном интерфейсе CDP до истечения времени удержания. В выходных данных указано, что маршрутизатор обнаружил соседнее устройство только на интерфейсе Ethernet 0.

Используйте команду show running-config, чтобы определить, включен или отключен протокол CDP на определенном интерфейсе вашего устройства.

Примечание. Протокол CDP можно включать и выключать на интерфейсе, только если он включен глобально с помощью команды cdp run.

Известные проблемы на CDP

CDP может израсходовать всю память маршрутизатора

Когда отправляется большое количество объявлений протокола CDP для соседних устройств, вся память доступного устройства может быть занята. Это приводит к сбою или другому нештатному поведению. Дополнительные сведения см. в разделе Ответ Cisco на проблемы протокола CDP:

Источник

CISCO: настройка STP \ RSTP протоколов

Любой комутатор имеет таблицу сопоставления MAC-адресов — портов
При отправлении сетевым устройством кадра в сеть, комутатор смотрит MAC-адрес отправителя и порт, откуда получен кадр, после вносит информацию таблицу
После передает кадр получателю, адрес которого указан в кадре
Информацию о порте для получателя, куда необходимо отослать кадр, комутатор берёт из таблицы
Если комутатор только что был включен, таблица будет не заполнена, и комутатор не знает в какой порт отправить кадр получателю
В данной ситуации он отправляет полученный кадр во все порты, за исключением порта, откуда он был получен
Все сетевые устройства получившие кадр считывают MAC-адрес получателя, если он адресован не им, то отбрасывают кадр
Получатель же отвечает отправителю, при этом в поле отправителя ставит свой адрес, теперь комутатор заносит запись в таблицу и будет знать, что данный адрес находится на данном порту
При следующей отправке комутатор будет переправлять кадры, данному получателю именно на этот порт
Данные таблицы регулярно обновляются, по умолчанию, когда к определенному MAC-адресу не обращаются 300 секунд, запись — удаляется

Выборы root комутатора осуществляются с помощью Bridge ID

Bridge ID это число длиной 8 байт, которое состоит из Bridge Priority (приоритет, от 0 до 65535, по умолчанию 32768+номер vlan или инстанс MSTP, в зависимости от реализации протокола), и MAC-адреса устройства

В сетях с избыточным подключением линков возможны коллизии, широковещательные штормы, пакеты начинают ходить по кругу без конца и забивают всю полезную нагрузку сети.

Протоколы stp и более поздний rstp созданы для исправления данной ситуации.

RSTP протокол имеет более быструю перенастройку топологии в отличии от старого STP со сходимостью до 30 секунд.

Основные команды:

show mac-address-table — таблица MAC-адресов и портов

show spanning-tree — информация по протоколу

show spanning-tree detail — более детальная информация

spanning-tree vlan 1 priority 0 — приоритет комутатора, где 0 — приоритет, vlan 1 — id влана

spanning-tree vlan 1 root primary — приоритет комутатора до уровня рутового в сети

spanning-tree mode rapid-pvst — включение RSTP

spanning-tree vlan 1 port-priority 160 — приоритет порта, где 160 — приоритет, vlan 1 — id влана

Источник

Настройка протокола RIPv2 на оборудовании Cisco

Настройка RIPv2 (Routing Information Protocol v2) — крайне простой процесс и состоит из трех шагов:

  1. включения протокола глобальной командой router rip
  2. сменой версии протокола на вторую version 2
  3. выбор сетей, которые протокол будет «вещать», для чего используется команда(ы) network ;

Первые две команды очевидны, но последняя команда требует объяснения: с помощью network вы указываете интерфейсы, которые будут участвовать в процессе маршрутизации. Данная команда берет классовую сеть как параметр и включает RIP на соответствующих интерфейсах.

Пример настройки RIPv2

В нашей топологии у маршрутизаторов R1 и R2 есть напрямую подключенные подсети.

Нам нужно включить данные подсети в процесс динамической маршрутизации RIP. Для этого нам сначала нужно включить RIP на обоих маршрутизаторах и затем «вещать» данные сети с помощью команды network. На маршрутизаторе R1 переходим в глобальный режим конфигурации и вводим следующие команды:

router rip verison 2 network 10.0.0.0 network 172.16.0.0

Немного пояснений – сначала мы включаем протокол динамической маршрутизации, затем меняем версию на вторую, затем используем команду network 10.0.0.0 для включения интерфейса Fa0/1 на маршрутизаторе R1. Как мы уже говорили, команда network берет классовую сеть, так что каждый интерфейс с подсетью, начинающейся на 10 будет добавлен в RIP процесс. К примеру, если на другом интерфейсе будет адрес 10.1.0.1, то он тоже будет добавлен в процесс маршрутизации. Также нам необходимо соединить два маршрутизатора в RIP, для этого добавляем еще одну команду network – с адресом 172.16.0.0

На R2 настройка выглядит похожей, только с другой подсетью – т.к к маршрутизатору R2 напрямую подключена подсеть 192.168.0.0.

router rip verison 2 network 192.168.0.0 network 172.16.0.0

Как проверить таблицу маршрутизации?

Для проверки, необходимо ввести команду show ip route — вы должны увидеть подсеть 192.168.0.0/24 на R1 и подсеть 10.0.0.0/24 на R2 отмеченных буквой R – то есть это RIP маршрут. Также там будет видна административная дистанция и метрика для данного маршрута.

Читайте также:  Оборудование для отопления обнинск

Источник

Протоколы в оборудовании cisco

Для повышения надежности сети часто используют избыточные соединения между коммутаторами. Но эта избыточность может стать причиной следующих проблем:
— петли 2-го уровня
— широковещательный шторм
— дублирование одноадресных фреймов

STP (Spanning Tree Protocol) — протокол второго уровня, позволяющий в сети с избыточными соединениями использовать только один логический путь, блокируя избыточные пути, который могут привести к образованию петель.
В случае, если один из участков пути будет недоступен, протокол STP вычислит новый путь и разблокирует один из заблокированных участков.

STP использует Spanning Tree Algorithm (STA), чтобы определить, какой из портов коммутатора перевести в заблокированное состояние. Для этого STA определяет один из коммутаторов, как root bridge и использует его как точку отсчета для расчета всех путей. После того, как root bridge выбран, STA рассчитывает кратчайший путь к root bridge. Каждый коммутатор использует STA, чтобы определить, какой порт блокировать. Пока STA выбирает кратчайшие пути, коммутатор не имеет возможности передавать данные по сети. Для определения кратчайшего пути STA использует стоимость пути. Стоимость пути рассчитывается исходя из скоростей всех портов на протяжении пути. Сумма стоимостей участков в пути составляет стоимость пути. Если есть больше чем один путь, STA выбирает путь с меньшей стоимостью. Когда STA определил, какие пути оставить доступными, он назначает роли портам коммутаторов.

Роли портов
Root (корневые) порты — порты некорневых коммутаторов, через которые проходит трафик в сторону корневого коммутатора . Может быть только один корневой порт у коммутатора. MAC адреса источника фреймов, полученные на этот порт, заносятся в таблицу MAC адресов коммутатора.
Designated (назначенные) порты — могут быть и у корневых, и у некорневых коммутаторов. У корневых — это все порты. У некорневых — все некорневые порты, через которые разрешена передача трафика. В одном сегменте сети может быть только один назначенный порт. MAC адреса источника фреймов, полученные на эти порты, заносятся в таблицу MAC адресов коммутатора.
Non-designated (неназначенные) порты — порты, которые находятся в состоянии блокировки. Трафик через них запрещен.
Disabled (отключенные) порты — порты, которые выключены администратором командой shutdown.

Процесс выбора root bridge
Все коммутаторы в сети принимают участие в выборах. Для этого они обмениваются сообщениями BPDU. Эти сообщения содержат bridge ID и root ID. Bridge ID — идентификатор текущего коммутатора. Root ID — идентификатор корневого коммутатора. После загрузки коммутатор каждые 2 секунды начинает отправлять BPDU сообщение. Изначально root ID в сообщении равен локальному bridge ID. После того, как коммутатор принимает BPDU сообщение, он сравнивает root ID из сообщения со своим root ID. Если root ID из сообщения будет меньше, он заменяет свой root ID. Затем коммутатор начинает передавать BPDU сообщения с новым root ID. В конце концов, все BPDU сообщения, передаваемые коммутаторами, будут содержать наименьший root ID. Коммутатор с этим bridge ID и будет root bridge.
Изначально, после загрузки все порты коммутатора находятся в блокированном состоянии. По умолчанию — в течение 20 секунд (для диаметра сети 7). Они только передают и принимают BPDU.

Определение лучшего пути к root bridge
В BPDU сообщениях кроме bridge ID и root ID передается таже стоимость пути к root ID. После того, как root bridge был выбран, STA начинает процесс определения наилучшего пути к корневому мосту со всех направлений в широковещательном домене. Информация о путях определяется путем суммирования индивидуальных стоимостей портов на пути от коммутатора назначения до root bridge.
По умолчанию, стоимость портов коммутаторов следующая:
10 Гб/с — 2
1 Гб/с — 4
100 Мб/с — 19
10 Мб/с — 100
Для каждого порта можно задать стоимость вручную командой:
S1(config-if)#spanning-tree cost cost
Для отмены ручной настройки стоимости порта используется команда:
S1(config-if)#no spanning-tree cost
После подсчета стоимостей всех путей, выбирается путь с наименьшей стоимостью, а все резервные пути блокируются. Для проверки стоимостей портов, а также стоимости пути к root bridge используется команда:
S1#show spanning-tree
Для вывода более детальной информации используется команда:
S1#show spanning-tree detail

Bridge ID
Поле bridge ID в BPDU состоит из трех частей.
Bridge Priority — приоритет коммутатора при выборе root bridge. Может изменятся от 1 до 65536. По умолчанию равен 32768. Чем меньше значение, тем больше приоритет.
Extended System ID — номер VLANа. Используется в PVST. Добавляется к Bridge Priority для вычисления приоритета.
MAC Address. Когда все коммутаторы в сети сконфигурированы с одинаковыми приоритетом (Bridge Priority) и номером Extended System ID, рашающим фактором при выборе root bridge будет MAC адрес. Коммутатор с наименьшим MAC адресом будет выбран как root bridge.

Бывают случаи, когда необходимо, чтобы конкретный коммутатор был корневым. Для этого меняется приоритет коммутатора. Сделать это можно двумя способами.
1. Командой S1(config)#spanning-tree vlan vlan-id root primary. Коммутатору будет присвоен приоритет 24576 или на 4096 меньший, чем самый меньший обнаруженный приоритет в сети. Это будет основной корневой коммутатор.
Командой S1(config)#spanning-tree vlan vlan-id root secondary. Коммутатору будет присвоен приоритет 28672. Это будет запасной корневой коммутатор. Он станет корневым, если основной корневой станет недоступен и начнутся новые выборы, при условии, что у остальных коммутаторов приоритет установлен по умолчанию.
2. Командой S1(config)#spanning-tree vlan vlan-id priority value. Этим способом можно назначать конкретные значения приоритетов.

Определение роли порта
Выбор корневого порта. Коммутатор сравнивает стоимости всех возможных путей к корневому коммутатору. Порт коммутатора, у которого самая низкая стоимость пути, автоматически становится корневым. Если два и более портов имеют одинаковую стоимость пути, выбирается порт, имеющий больший приоритет. Если приоритеты тоже одинаковые, выбирается порт, имеющий наименьший номер (port ID). Приоритет порта настраивается командой S1(config-if)#spanning-tree port-priority value. Диапазон от 0 до 240 с шагом 16. По умолчанию равен 128.
Выбор назначенных и неназначенных портов. Корневой коммутатор автоматически определяет все свои порты как назначенные. На некорневых коммутаторах этор выбор происходит после выбора корневого порта. Выбор происходит на каждом сегменте. Коммутатор смотрит сообщение BPDU, приходящее на порт и решает: если bridge ID у него меньше, чем у соседа, порт становится назначенным, а если больше — неназначенным.
Проверить роли портов и их приоритеты можно командой S1#show spanning-tree

Состояния порта
Порты коммутатора при работе протокола STP могут находится в пяти состояниях.
Blocking (заблокированный) — неназначенный порт не участвует в процессе пересылки фреймов. Но передает принимает BPDU.
Listening (прослушивание) — порт принимает и передает только BPDU.
Learning (изучение) — порт готовится к началу пересылки фреймов. Порт принимает и передает BPDU, а также изучает MAC адреса из фреймов, приходящих на него.
Forwarding (пересылка) — порт принимает и передает изучает MAC адреса из фреймов, приходящих на него.
Disabled — порт отключен администратором командой shutdown.

Читайте также:  Комплект оборудования для стирки ковров старт

Таймеры BPDU
Время, в течение которого порт находится в различных состояниях, зависит от таймеров BPDU. Только корневой коммутатор может рассылать сообщения по сети, которые настраивают таймеры. Существуют следующие таймеры изменения состояний:
Hello time — время между посылками сообщений BPDU на порт. По умолчанию равно 2 секунды. Можно изменять от 1 до 10 секунд.
Forward delay (задержка перед передачей) — время, в течении которого порт находится в каждом из состояний listening и learning. По умолчанию — 15 секунд. Можно изменить от 4 до 30 секунд.
Maximum age — время, в течение которого порт хранит информацию, полученную вместе с последним BPDU. По умолчанию — 20 секунд. Может изменяться от 6 до 40 секунд.
Изменять таймеры напрямую не рекомендуется. Таймеры по умолчанию установлены для сети с диаметром, равным 7. Поэтому, если администратор решит изменить время сходимости сети, лучше использовать команду задания диаметра сети. Коммутатор сам подстроит все таймеры.
S1(config)#spanning-tree vlan vlan id root primary diameter value

Технология Cisco PortFast
Для портов, к которым подключены не коммутаторы, конечные устройства (компьютеры, телефоны и др.), для быстрого перехода в состояние передачи (без прохода через состояния listening и learning), Cisco разработала технологию PortFast. Устройство, подключенное к порту с включенным PortFast, сразу может передавать данные. Для включения используется команда: S1(config-if)#spanning-tree portfast. Для выключения — S1(config-if)#no spanning-tree portfast. Проверка включения режима PortFast на интерфейсе — S1#show running-config.

Изменение топологии STP
После того, как выборы корневого коммутатора завершились и произошло назначение ролей портам коммутатора, все коммутаторы, за исключением корневого, прекращают генерацию своих BPDU. Только корневой коммутатор генерирует BPDU и рассылает из на широковещетельный адрес. Все осталные — только ретранслируют его.
При изменении топологии коммутатор, который это обнаружил, отправляет специальное сообщение BPDU, которое называется TCN (topology change notification), через корневой порт в направлении корневого коммутатора. Некорневые коммутаторы, которые принимают это сообщение, ретранслируют его через свой корневой порт, а также отправляют назад подтверждение о получении — TCA (topology change acknowledgement).
После того, как корневой коммутатор получил TCN, он сначала отправляет назад TCA. А затем широковещательно отправляет BPDU с установленным флагом TC (topology change). Таким образом, все коммутаторы сети узнают об изменении топологии сети и увеличивают время Maximum age до 35 секунд по умолчанию .

Варианты STP
Per-VLAN spanning tree protocol (PVST) — проприетарный протокол Cisco. Использует для организации транков свой протокол ISL. Связующее дерево строится отдельно для каждого VLANа. Это дает возможность балансировать трафик на 2-м уровне. Для PVST разработаны расширения настройки портов BackboneFast, UplinkFast и PortFast.
Per-VLAN spanning tree protocol plus (PVST+) — проприетарный протокол Cisco. Разработан для поддержки транкового протокола IEEE 802.1Q. Поддерживает все расширения PVST, а также введены дополнения BPDU guard и Root guard.
Rapid per-VLAN spanning tree protocol (rapid PVST+) — проприетарный протокол Cisco. основан на стандарте IEEE802.1w и имеет меньшее время сходимости по сравнению с STP. Поддерживает все расширения PVST и PVST+.
Rapid spanning tree protocol (RSTP) — общедоступный протокол. Включает расширения Cisco BackboneFast, UplinkFast и PortFast. Имеет меньшее время сходимости по сравнению с STP. Именно он сейчас и применяется. Т.е. STP = RSTP
Multiple STP (MSTP) — общедоступный протокол. Позволяет строить связующие деревья для нескольких VLANов. Т.е. позволяет уменьшать количество деревьев на коммутаторе. Предусматривает несколько путей для переадресации трафика и позволяет балансировать нагрузку.

PVST+
Это проприетарный протокол Cisco. Он строит связующие деревья для каждого VLANа и позволяет блокировать порты для каждого VLANа в отдельности. Поэтому более экономично используется полоса пропускания каждого порта (не простаивает).
Соответственно и настраивать приоритеты для коммутаторов и портов можно для каждого VLANа. Например, для половины VLANов корневым коммутатором настривается один коммутатор, а для второй половины — другой.
Но надо помнить, что если не настраивать приоритеты, все коммутаторы сети для всех VLANов будут принимать решения о корневом коммутаторе, основываясь на MAC адресах коммутаторов. И никкакой балансировки нагрузки не будет.
Настройки по умолчанию на коммутаторах Cisco:
Состояние — включено для VLAN1
Вариант протокола — PVST+ (Rapid PVST+ и MSTP are отключены)
Приоритет коммутатора — 32768
Приоритет порта (при STP на основе портов) — 128
Стоимость портов — 10 Гб/с — 2, 1 Гб/с — 4, 100 Мб/с — 19, 10 Мб/с — 100
Приоритет порта (при STP на основе VLANов) — 128
Таймеры — Hello time: 2 с, Forward-delay time: 15 с, Maximum-aging time: 20 с, Transmit hold count: — 6 BPDU
Порядок настройки
1. Выбираем коммутаторы, которые будут основными и резервными корневыми коммутаторами для каждого VLANа.
2. Конфигурируем эти коммутаторы:
S1(config)#spanning-tree vlan vlan-ID root primary
S2(config)#spanning-tree vlan vlan-ID root secondary
Также можно настроить приоритеты коммутаторов командой
S1(config)#spanning-tree vlan vlan-ID priority priority — где приоритет можно назначать в диапазоне от 0 до 61440 с шагом 4096. Коммутатор с более низким приоритетом и будет корневым.
Проверка настроенного протокола для активных интерфейсов осуществляется командой:
S2#show spanning tree active.

RSTP
Это развитие протокола STP. Большинство параметров не изменилось. Изменились лишь роли портов и их состояния. Из-за этого значительно уменьшилось время сходимости сети.
В RSTP, если коммутатор не принял три подряд BPDU (по умолчанию 6 секунд), считается, что связь потеряна.
Edge Ports — граничный порт относительно STP дерева. Это порт, к которому никогда не был подключен другой коммутатор, а подключены конечные устройства. То есть порт сразу же переходит в режим пересылки. Режим работы порта в этой роли похож на режим PortFast, но отличается тем, что порт при получении первого же BPDU становится STP портом.

Состояния портов
В отличии от STP, RSTP определяет всего три состояния портов коммутаторов.
Discarding (отброс фреймов) — состояние, в котором порт не передает данные. По аналогии с STP, это Blocking, Listening и Disabled состояния.
Learning (изучение) — так же, как и в STP
Forwarding — так же, как и в STP.

Роли портов
Корневой порт — порт некорневого коммутатора, имеющий лучшую стоимость для достижения корневого коммутатора. Для каждого некорневого коммутатора может быть только один. В стабильной сетевой топологии находится в состоянии Forwarding.
Назначенный порт — все порты корневого коммутатора. А также только по одному порту на сегмент, связывающий некорневые коммутаторы. В стабильной сетевой топологии находится в состоянии Forwarding.
Альтернативный порт — порт, предлагающий альтернативный путь к корневому коммутатору. Находится в состоянии Discarding.

Конфигурирование Rapid-PVST+
S1(config)#spanning-tree mode rapid-pvst
S1(config)#interface interface-id
S1(config-if)#spanning-tree link-type point-to-point
S1#clear spanning-tree detected-protocols

Источник