Понятие петель

Для обеспечения избыточности между коммутаторами можно создать несколько соединений. При этом могут возникать коммутационные петли, предполагающие существование нескольких маршрутов по промежуточным сетям. Следует отметить, что сеть с несколькими маршрутами между источником и приемником отличается повышенной отказоустойчивостью. Хотя наличие избыточных каналов связи очень полезно, петли, тем не менее, создают проблемы, наиболее актуальными из которых являются:

· широковещательные штормы;

· множественные копии кадров;

· множественные петли.

Широковещательный шторм.

Предположим, что первый кадр, поступивший от одного из узлов, является широковещательным. В этом случае коммутаторы будут пересылать кадры бесконечно, как показано на рис. 5.1 (Пример 1), используя всю доступную полосу пропускания сети и блокируя передачу других кадров во всех сегментах.

Множественные копии кадров.

Еще одна проблема заключается в том, что коммутатор нередко получает несколько копий одного кадра, одновременно приходящих из нескольких участков сети. В этом случае по таблице коммутации невозможно определить расположение отправителя, поскольку коммутатор получит кадр из нескольких каналов. Может быть так, что коммутатор вообще не сможет переслать кадр, так как будет постоянно выполнять одну задачу - обновлять таблицу коммутации.

Множественные петли.

Одна из самых сложных проблем – это множественные петли, образующиеся в объединенной сети. Существует возможность появления петли внутри других петель. Если

за этим последует широковещательный шторм, то сеть не сможет выполнять коммутацию кадров.

Рис. 5.1. Примеры петель между коммутаторами

Для решения этих проблем был разработан протокол связующего дерева, который был определен в стандарте IEEE 802.1D-1998.

Коммутаторы, поддерживающие протокол STP, автоматически создают древовидную конфигурацию связей без петель в компьютерной сети. Такая конфигурация называется связующим деревом (Spanning Tree), иногда ее называют остовым или покрывающим деревом. Конфигурация связующего дерева строится коммутаторами автоматически с использованием обмена служебными кадрами, называемыми Bridge Protocol Data Units (BPDU).