[STP_Part1] Tại sao phải sử dụng STP?

Khi thiết kế một mạng, người ta sẽ để ý đến việc thiết kế các đường dự phòng. Việc thiết kế dự phòng cho các sw dẫn đến một số vấn đề xảy ra đó là việc các frame có thể bị lặp vô hạn gây ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống mạng. Lúc này, giao thức được IEEE định nghĩa ở tiêu chuẩn 802.1d là STP được sử dụng để chống lại một số tác nhân gây ảnh hưởng đến hệ thống mạng khi thiết kế các đường dự phòng.

1.Broadcast storms

 

Đây là một trong những tác động xấu thường thấy của việc thiết kế các đường dự phòng cho các sw.Ta thử lấy một ví dụ về một mạng dự phòng gồm 3 sw như hình:

 

Đây là một mạng dự phòng. Một frame đi từ host của Bob muốn đi đến Archie thì có thể đi theo 2 đường:

            -Bob-sw3-sw2-Archie
            -Bob-sw3-sw1-sw2-Archie

Đây là 2 đường dự phòng cho các frame đi từ Bob đến Archie.Khi một link gián đoạn thì có thể đi theo link kia.

Vấn đề ta xem xét ở đây là Broadcast storm. Nếu để mặc định thì cả 2 sw3 đều nằm trong 1 LAN. Gỉa sử nếu Bob muốn gửi một gói tin broadcast thì gói tin đó sẽ đi ra tất cả các cổng của sw3 ngoại trừ cổng vừa nhận frame. Khi frame đến sw2, sw2 sẽ tiếp tục forward đến sw1, sw1 lại forward đến sw3…cứ như vậy, quá trình trên lặp đi lặp lại nhiều lần cho đến khi ai đó reset sw hoặc shutdown một int nào đó.Nên nhớ, frame gửi đi chỉ là một frame copy của frame gốc.

2.Bảng MAC không ổn định

SW học bảng MAC dựa vào source MAC address của frame. Với ví dụ trên, ta thử hình dung rằng, một frame đi từ host  Bob sẽ mang địa chỉ MAC là 0200.3333.3333 và đi qua port fa0/13. Khi frame đi đến sw3, sw3 sẽ lưu lại vào trong MAC table của nó là:

                        MAC                                        Port

                        0200.3333.3333                      fa0/13

Bây giờ, với việc các frames bị loop, thì frame từ Bob sẽ lần lượt đi qua sw3, sw2, sw1 sau đó lại trở về sw3. Nhưng lần này thì port ko phải là fa0/13 mà là port Gi0/1. Lúc này sw3 sẽ cập nhật vào bảng MAC table:

                        MAC                                                     Port

                        0200.3333.3333                                  Gi0/1

Như vậy, bảng MAC của sw3 đã bị sai, việc này có thể dẫn tới nhiều ảnh hưởng xấu và frame có thể không tới được đúng đích.

3.Nhận được nhiều bản sao của cùng một frame

Với việc các frames bị loop thì một host có thể sẽ nhận được nhiều bản sao của cùng một frame. Gỉa sử ở trên khi Bob gửi một frame đến Larry, sw3 sẽ broadcast frame ra sw1 và sw2(lúc này chưa sw nào biết MAC của Larry).Lúc này đến sw1 và sw2 là các bản sao của frame gốc, khi sw1 và sw2 nhận đc cũng sẽ broadcast ra các port của nó. SW1 sau khi gửi được frame đến Larry thì lại nhận được nhiều frames khác cũng có đích đến là Larry và lại tiếp tục gửi đến Larry, mặc dù đó là cùng một frame. Điều này có thể làm các host gặp rắc rối.

============End Part1==============