6. Улучшение производительности и надежности с помощью объединения портов

Объединение нескольких физических соединений между портами двух коммутаторов в одно виртуальное обеспечивает многократное увеличение скорости передачи данных и резервирование канала передачи.

7. Spanning Tree Protocol (STP)

Коммутаторы позволяют строить высокоэффективные быстрые сети, организованные в сложные иерархические структуры с древовидной топологией. Поддержание правильной структуры такой сети в процессе эксплуатации является достаточно сложной задачей, поскольку на практике структура сети никогда не бывает статичной. Добавляются или убираются отдельные узлы или сразу целые сегменты сети.

Появление любого незапланированного соединения и, как следствие, петлевых маршрутов в сети, построенной на устройствах 2-го уровня чревато очень тяжелыми последствиями: заголовок кадра (в отличии от пакетов сетевого уровня) не несет никакой информации о пройденном пути или времени жизни после отправки и поэтому «заблудившиеся» кадры могут путешествовать неограниченно долго. В такой ситуации в сети начинает циркулировать огромное количество широковещательных пакетов, пути движения пакетов с уникальными адресами становятся непредсказуемыми. Пользователям хотелось иметь инструменты для предотвращения таких неприятностей.

С другой стороны дублирующие соединения в сетевой среде могут быть очень полезны если их рассматривать как запасные маршруты и использовать только при нарушении функционирования основных.

Протокол STP – протокол построения связывающего дерева обеспечивает механизм динамического построения топологии сети без «петель». Данный протокол оформлен стандартом IEEE 802.1D. Он работает при помощи передачи между коммутаторами специальных сообщений. Такие специальные сообщения называются конфигурационными BPDU (Bridge Protocol Data Units – единица обмена данными протокола конфигурирования мостов).

Обмен BPDU обеспечивает выполнение следующей последовательности действий:

• Коммутаторы выбирают между собой один «корневой» (root) коммутатор;

• Каждый коммутатор, которому не повезло оказаться корневым, вычисляет кратчайший путь к корневому и определяет порт, через который проходит такой путь. Этот порт получает статус «корневого порта» (root port).

• Для каждого сегмента сети ищется ближайший корневой порт. Коммутатор, в котором находится ближайший корневой порт для данного сегмента получает статус «назначенного коммутатора», а порт этого коммутатора, через который к нему подключен сегмент - статус «назначенного порта».

• На последнем этапе все порты, не получившие статус корневых или назначенных, блокируются.

В результате логическая структура сети определяется в виде дерева, начинающегося от корневого коммутатора.

Протокол STP умеет работать и в случае наличия нескольких VLAN. Поскольку виртуальные сети с точки зрения распространения широковещательного трафика изолированы друг от друга, связывающее дерево строится для каждой VLAN независимо.