Das Spanning Tree Protocol (STP) ist ein Netzwerkschichtprotokoll, das verwendet wird, um Schleifen in Ethernet–Netzwerken zu verhindern. STP gewährleistet die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Switches, indem unnötige Ports blockiert oder deaktiviert werden.
In diesem Artikel werden wir uns die grundlegenden Schritte zum Einrichten von STP auf einem Einsteigerschalter ansehen. Zunächst werden wir die grundlegenden STP-bezogenen Konzepte untersuchen, z. B. die Root-Brücke, den Root-Port und die nicht benötigten Ports.
Dann gehen wir zu den detaillierten Anweisungen zum Einrichten von STP auf dem Switch über. Wir werden uns die grundlegenden Switch-Befehle ansehen, mit denen Sie den STP konfigurieren können, und erklären, wie Sie die richtigen Einstellungen für Ihr Netzwerk auswählen können.
Das Wissen und Verstehen von STP ist für jeden Netzwerkadministrator eine wichtige Fähigkeit. Das Einrichten eines STP am Switch hilft Ihnen beim Aufbau eines stabilen und zuverlässigen Ethernet-Netzwerks ohne Schleifen.
Also, sind Sie bereit, STP zu lernen und es auf dem Switch zu konfigurieren? Beginnen wir mit einer detaillierten Analyse der grundlegenden Konzepte und gehen wir zu den praktischen Richtlinien für die Konfiguration und Optimierung von STP über.
Grundbegriff
STP funktioniert auf der Umgebungszugriffsebene (Layer 2) des OSI-Modells. Bei Verwendung von STP bilden Switches eine einzelne Loopback-Topologie, einschließlich des Hauptschalters, der als Root-Switch fungiert. Mit verschiedenen Parametern und Algorithmen wählt STP den kleinsten Pfad zum Root-Switch aus und sperrt alle anderen Pfade, um das Auftreten von Schleifen zu vermeiden.
Die STP-Konfiguration verwendet die folgenden grundlegenden Begriffe:
- Root Switch (Root Switch): Ein Root-Switch ist ein Switch im Netzwerk, er ist der Ausgangspunkt, um die Kosten für den Weg zu allen anderen Switches zu berechnen. Alle anderen Switches wählen den kostengünstigsten Weg zum Root-Switch aus.
- Hosen (Bridge): Bridges sind die Schalter, die am STP-Protokoll beteiligt sind. Jede Bridge hat eine eigene ID, die aus der Priorität und der MAC-Adresse des Switches besteht. Die ID hilft Ihnen, einen Root-Switch auszuwählen und die Pfade von ihm zu bestimmen.
- Port (Port): Ein Port ist eine Verbindung am Switch, die mit einer anderen Bridge oder einem Netzwerkgerät verbunden ist. In STP werden die Ports in Root-, zugewiesene, alternative und externe Ports unterteilt.
- BPDU (Bridge Protocol Data Unit): BPDU ist ein Frame, den STP verwendet, um Informationen über die Netzwerktopologie zwischen Switches zu übertragen. Es enthält Informationen zu Priorität, Bridge-ID und Pfadkosten.
- Schwellenwert (Path Cost): Schwellenwertkosten sind ein Parameter, der die Kosten für den Weg zum Root-Switch angibt. Es wird berechnet, indem die Kosten für jedes im Pfad enthaltene Segment (die Verbindung) addiert werden.
Die grundlegenden Konzepte des STP-Protokolls ermöglichen es Switches in einem Netzwerk, den kleinsten Pfad zum Root-Switch zu bestimmen und das Auftreten von Schleifen zu verhindern. Dies gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit im Ethernet-Netzwerk.
Vorbereiten der STP-Konfiguration
Bevor Sie mit der Konfiguration des Spanning Tree Protocol (STP) beginnen, müssen Sie einige wichtige Schritte zur Vorbereitung des Switches ausführen:
1. Überprüfen Sie, ob Ihr Switch das STP-Protokoll unterstützt. Einige Switch-Modelle unterstützen STP möglicherweise nicht oder haben Einschränkungen bei der Verwendung.
2. Stellen Sie sicher, dass Ihr Switch nicht online ist und derzeit nicht verwendet wird. Das Konfigurieren von STP kann zu vorübergehenden Unterbrechungen führen, da die Netzwerktopologie neu erstellt wird.
3. Beachten Sie die aktuelle Schalterkonfiguration. Beachten Sie, dass die STP-Konfiguration die aktuelle Funktionsweise von Switches und Ports ändern kann.
4. Erstellen Sie eine Sicherungskopie der Switch-Konfiguration. Wenn während des Konfigurationsprozesses Probleme auftreten, können Sie die vorherige Betriebskonfiguration wiederherstellen.
5. Bereiten Sie die erforderlichen Informationen über Ihr Netzwerk vor, z. B. die Anzahl der Switches, deren Modelle, die Position der Quell- und Endgeräte sowie die Ressourcenbeschränkungen, die sich auf die STP-Konfiguration auswirken können.
Nachdem Sie diese Schritte ausgeführt haben, können Sie mit dem Einrichten von STP auf Ihrem Switch beginnen.
Hardware-Überprüfung
Stellen Sie sicher, dass die Hardware ordnungsgemäß funktioniert, bevor Sie STP am Switch konfigurieren. Hier sind einige wichtige Schritte, die Sie befolgen sollten, um die Hardware zu überprüfen:
1. Überprüfen Sie die physische Verbindung des Switches mit dem Netzwerk. Stellen Sie sicher, dass das am Switch-Port angeschlossene Kabel sicher befestigt und nicht beschädigt ist.
2. Überprüfen Sie den Status der LEDs am Schalter. Normalerweise gibt es LEDs am Schalter, die den Status von Anschlüssen, Stromversorgung und anderen wichtigen Komponenten anzeigen. Überprüfen Sie, ob die LEDs entsprechend den erwarteten Werten grün leuchten oder blinken.
3. Überprüfen Sie die Schalterkonfiguration. Stellen Sie sicher, dass die Switch-Einstellungen den Anforderungen Ihres Netzwerks entsprechen. Stellen Sie sicher, dass alle Ports korrekt konfiguriert und nicht deaktiviert sind.
4. Testen Sie die Verbindung am Switch. Verwenden Sie Tools, um die Verbindung am Switch zu testen, z. B. Ping oder Schnittstellentests. Stellen Sie sicher, dass der Switch erfolgreich mit anderen Geräten im Netzwerk kommuniziert.
Nachdem Sie alle Tests durchgeführt haben und sichergestellt haben, dass die Hardware ordnungsgemäß funktioniert, können Sie mit der Einrichtung des STP am Switch beginnen.
Überprüfen der Softwareversion
Bevor Sie mit der Konfiguration von STP auf dem Switch beginnen, müssen Sie sicherstellen, dass die Softwareversion des Geräts mit den Protokollanforderungen kompatibel ist.
Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Softwareversion zu überprüfen:
- Datenübertragungsrate: 9600 bps
- Datenbits: 8
- Stopp-Bits: 1
- Parität: Keine
- Flusssteuerung: Keine
Nachdem Sie alle Schritte ausgeführt haben, sehen Sie die Versionsinformationen der Software auf dem Switch. Stellen Sie sicher, dass die Softwareversion STP unterstützt, bevor Sie mit der Konfiguration fortfahren.
Einrichten von STP auf dem Switch
Führen Sie die folgenden Schritte aus, um STP auf dem Switch zu konfigurieren:
| Schritt | Die Beschreibung |
|---|---|
| 1 | Stellen Sie eine Verbindung mit dem Switch über SSH oder die Konsole her. |
| 2 | Wechseln Sie mit dem Befehl enable in den Switch-Konfigurationsmodus. |
| 3 | Geben Sie den Befehl configure terminal ein, um in den Konfigurationsmodus zu wechseln. |
| 4 | Konfigurieren Sie die STP-Einstellungen mit den Befehlen spanning-tree mode , spanning-tree priority und anderen, je nach den Anforderungen Ihres Netzwerks. Beispiele für Befehle: |
| spanning-tree mode rapid-pvst - Stellen Sie den STP-Betriebsmodus auf Rapid PVST+ ein | |
| spanning-tree priority 0 - Legen Sie die Switch-Priorität auf 0 fest | |
| spanning-tree vlan 1-10 root primary - Legen Sie den Switch als Root für VLAN 1-10 fest | |
| 5 | Speichern Sie die Switch-Einstellungen mit dem Befehl exit und dann copy running-config startup-config . |
| 6 | Überprüfen Sie die STP-Einstellungen mit dem Befehl show spanning-tree oder einem ähnlichen Befehl für Ihren Switch. |
Nach Abschluss dieser Schritte wird Ihr Switch für die Arbeit mit dem STP-Protokoll konfiguriert. Wenn Sie Änderungen an den STP-Einstellungen vornehmen möchten, wiederholen Sie die obigen Schritte.
Wenn Sie STP auf dem Switch konfigurieren, können Sie das Auftreten von Schleifen im Netzwerk verhindern und sicherstellen, dass Ihre Netzwerkinfrastruktur stabil funktioniert. Dies ist ein wichtiger Schritt beim Aufbau eines zuverlässigen Netzwerks.
Deaktivieren von STP an allen Ports
Befolgen Sie die folgenden Anweisungen, um das Spanning Tree Protocol (STP) an allen Switch-Ports zu deaktivieren:
- Verbinden Sie sich mit einem Remote-Management-Programm wie Telnet oder SSH mit dem Switch.
- Geben Sie den Befehl enable ein, um in den privilegierten Ausführungsmodus zu wechseln.
- Geben Sie den Befehl configure terminal ein, um in den Konfigurationsmodus zu wechseln.
- Geben Sie den Befehl no spanning-tree vlan 1-4094 ein, um STP in allen virtuellen LANs (VLANs) zu deaktivieren.
- Wenn die Konfiguration abgeschlossen ist, geben Sie exit ein, um den Konfigurationsmodus zu verlassen.
- Geben Sie den Befehl write oder copy running-config startup-config ein, um die Änderungen zu speichern.
- Wiederholen Sie die Schritte 2 bis 6 für jeden Switch, für den Sie STP an allen Ports deaktivieren möchten.
Nach Abschluss dieser Schritte wird STP an allen Ports im Netzwerk deaktiviert, was in einigen Fällen nützlich sein kann, wenn die maximale Leistung ohne Berücksichtigung der von STP bereitgestellten Redundanz und Sicherheit erforderlich ist.
Zuweisen einer Wurzelbrücke
Die Stammbrücke wird basierend auf der Bridge-ID ausgewählt, die aus Bridge Priority und der MAC-Adresse des Switches besteht. Der Switch mit der kleinsten Bridge-ID wird zur Stammbrücke.
Durch die Aufteilung des Netzwerks in verschiedene Segmente können Sie die Belastung jedes Segments reduzieren und die Gesamtleistung des Netzwerks verbessern. Die Wurzelbrücke überwacht den Prozess gültiger Datenpfade und blockiert redundante Verbindungen, um das Auftreten einer Schleife zu verhindern.
Die Zuweisung einer Wurzelbrücke ist ein wichtiger Schritt beim Einrichten eines STP. Mit der richtigen Konfiguration der Wurzelbrücke können Sie eine optimale Netzwerkleistung und -zuverlässigkeit erzielen.
