Bridge Protocol Data Unit (BPDU)

Вычисление структуры связующего дерева происходит при включении коммутатора и при изменении топологии. Эти вычисления требуют периодического обмена информацией между коммутаторами связующего дерева, что достигается при помощи специальных кадров, называемых блоками данных протокола моста – BPDU (Bridge Protocol Data Unit).

Коммутатор отправляет BPDU, используя уникальный МАС-адрес порта в качестве адреса-отправителя и многоадресный МАС-адрес протокола STP 01-80-C2-00-00-00 в качестве адреса-получателя. Кадры BPDU помещаются в поле данных кадров канального уровня, например, кадров Ethernet.

Внимание: иногда, с целью повышения безопасности, сетевым администраторам необходимо отключать возможность передачи кадров BPDU на граничные коммутаторы сети, чтобы избежать получения случайных кадров BPDU клиентскими портами, которые могут распространить вычисления STP по клиентским сетям. Управляемые коммутаторы D-Link поддерживают

возможность включения и отключения передачи кадров BPDU для каждого порта.

Существует три типа кадров BPDU:

· Configuration BPDU (CBPDU) – конфигурационный кадр BPDU, который используется для вычисления связующего дерева (тип сообщения: 0x00).

· Topology Change Notification (TCN) BPDU – уведомление об изменении топологии сети (тип сообщения: 0x80).

· Topology Change Notification Acknowledgement (TCA) – подтверждение о получении уведомления об изменении топологии сети.

Коммутаторы обмениваются BPDU через равные интервалы времени (по умолчанию 2 сек.), что позволяет им отслеживать состояние топологии сети.

Рис. 5.3. Формат кадра BPDU

Кадр BPDU состоит из следующих полей:

· Идентификатор протокола (Protocol Identifier) – занимает 2 байта, значение всегда равно 0.

· Версия протокола STP (Protocol Version Identifier) – 1 байт, значение всегда равно 0.

· Тип BPDU (BPDU Type) – 1 байт, значение «00» – конфигурационный BPDU, «01» – изменение топологии.

· Флаги (Flags) – 1 байт. Бит 1 – флаг изменения топологии, бит 8 – флаг подтверждения изменения топологии.

· Идентификатор корневого моста (Root Identifier) – 8 байт. Идентификатор текущего моста.

· Расстояние до корневого моста (Root Path Cost) – 2 байта. Суммарная стоимость пути до корневого моста.

· Идентификатор моста (Bridge Identifier) – 8 байт. Идентификатор текущего моста.

· Идентификатор порта (Port Identifier) – 2 байта. Уникальный идентификатор порта, который отправил этот BPDU.

· Время жизни сообщения (Message Age) – 2 байта. Нефиксированный временной интервал в секундах, прошедший с момента отправки BPDU корневым мостом. Служит для выявления устаревших сообщений BPDU. Первоначальное значение равно 0. По мере передачи кадра BPDU по сети, каждый коммутатор, добавляет ко времени жизни сообщения время его задержки данным коммутатором. По умолчанию оно равно 1 с. Значение параметра Message Age должно быть меньше значения таймера Max Age.

· Максимальное время жизни сообщения (Max Age) – 2 байта. Временной интервал в секундах, определяющий максимальное время хранения конфигурации STP, прежде чем коммутатор ее отбросит.

· Время приветствия (Hello Time) – 2 байта. Временной интервал в секундах, через который посылаются кадры BPDU.

· Задержка смены состояний (Forward Delay) – 2 байта. Временной интервал в секундах, в течение которого порт коммутатора находится в состояниях «Прослушивание» и

«Обучение».