O Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) é uma melhoria ao Spanning Tree Protocol (STP) que foi desenvolvido para evitar os problemas de convergência lenta do STP.
O objetivo do RSTP é fornecer um método rápido e eficiente para a seleção do caminho de encaminhamento numa rede de Spanning Tree Protocol (STP) para evitar loops e assegurar que existe apenas um caminho activo entre qualquer par de dispositivos na rede.
O RSTP é baseado no algoritmo de seleção do caminho mais curto (Dijkstra) e utiliza um conjunto de mensagens para detetar e evitar loops na rede. As mensagens são enviadas entre dispositivos da rede para determinar o caminho mais curto para a ponte de raízes da árvore de extensão. A raiz é o dispositivo que actua como o ponto de referência na rede.
Quando um dispositivo arranca, envia uma mensagem de configuração para determinar o estado da rede e o caminho para a raiz. Se o dispositivo descobre que não é o dispositivo raiz, escolhe o caminho mais curto para a raiz e começa a enviar mensagens BPDU (Bridge Protocol Data Unit) para notificar outros dispositivos da rede da sua existência e do seu caminho para a raiz.
Se houver uma alteração na topologia da rede, os dispositivos enviam mensagens BPDU para notificar outros dispositivos na rede das alterações. Quando um dispositivo recebe uma mensagem BPDU indicando que existe um caminho mais curto para a raiz, muda imediatamente o seu caminho de reencaminhamento para o novo caminho mais curto.
Além disso, o RSTP utiliza um temporizador de espera para detectar falhas de ligação na rede. Se um dispositivo não receber uma mensagem BPDU de um vizinho dentro do período de tempo limite, ele considera que o vizinho falhou e recalcula a árvore de extensão para encontrar um novo caminho para a raiz.
Em resumo, o RSTP é uma melhoria significativa em relação ao STP ao proporcionar um tempo de convergência mais rápido e uma melhor utilização dos recursos da rede, resultando numa maior eficiência e fiabilidade da rede.
O Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) utiliza diferentes tipos de portas para assegurar uma convergência rápida da rede e evitar loops de encaminhamento de tráfego. Os tipos mais comuns de portas do RSTP são descritos abaixo:
- Root Port: é a porta que tem o caminho mais curto para a raiz da árvore de Spanning. A porta de raiz é a porta que é utilizada para encaminhar o tráfego na direcção da raiz e é automaticamente activada no dispositivo com o caminho mais curto.
- Porta de encaminhamento: é a porta que está activa e que encaminha o tráfego na rede. A porta de encaminhamento é utilizada para enviar e receber pacotes entre dispositivos na rede. A porta de reencaminhamento é a porta que está activa no dispositivo que não tem o caminho mais curto para a raiz.
- Porta alternativa - Uma porta de reserva que é utilizada em caso de falha da porta de raiz ou da porta de reencaminhamento. A porta alternativa é bloqueada para evitar loops de encaminhamento de tráfego, mas é automaticamente activada em caso de falha da porta de raiz ou da porta de encaminhamento.
- Porta de backup - Uma porta de backup que é utilizada em caso de falha da porta de raiz ou da porta de reencaminhamento. A porta de reserva é bloqueada para evitar loops de encaminhamento de tráfego e não encaminha o tráfego em condições normais, mas é activada automaticamente em caso de falha da porta de raiz ou da porta de encaminhamento.
- Porta de borda: Uma porta que está localizada na borda da rede e está ligada a um dispositivo final, como um computador ou servidor. As portas Edge não enviam nem recebem BPDUs e são configuradas para impedir a propagação de BPDUs na rede.
Em geral, os tipos de portas RSTP são utilizados para assegurar uma rápida convergência da rede e para evitar loops de encaminhamento de tráfego. A escolha dos tipos de portas apropriados para cada dispositivo e segmento de rede é fundamental para se conseguir uma rede estável e fiável.
Neste caso, a topologia de exemplo que iremos utilizar é a seguinte, é importante notar que o nó da Root Bridge será a Equipa Ruijie:
Antes de fecharmos o anel, configuraremos cada dispositivo:
- Root Bridge Configuration SW0 Ruijie: Um dos aspectos mais importantes é que este dispositivo tem uma prioridade mais baixa do que o resto dos dispositivos de comutação na rede, para que possa ser proclamado como Root Bridge.
Agora é necessário configurar as portas do Switch, neste caso para o anel utilizaremos apenas as portas 23 e 24. O resto das portas RJ45 serão utilizadas por PCs ou outros equipamentos terminais que não devem causar alterações no anel baseado no RSTP. Por este motivo, serão configurados como Port Fast ou como Edge. O BPDU Guard também está activado nestas mesmas portas, uma vez que nenhum switch que envie BPDUs será ligado a elas. Se um interruptor estiver ligado, a porta estará em estado errável.
- Configuração SW1 X-Security:
O primeiro passo é activar o protocolo RSTP na secção Network Settings e clicar Save
Activamos o protocolo nas portas 5 e 6 porque nesta topologia temos a certeza absoluta de que não serão ligados mais comutadores a outras portas do SW1, só serão ligadas câmaras e outros dispositivos que não sejam relevantes para o próprio RSTP.
- SW2 X-Security configuration: A mesma configuração que para SW1
O primeiro passo é activar o protocolo RSTP na secção Network Settings e clicar Save
Activamos o protocolo nas portas 5 e 6 porque nesta topologia estamos absolutamente certos de que não serão ligados mais comutadores a outras portas do SW1, só serão ligadas câmaras e outros dispositivos que não sejam relevantes para o próprio RSTP.
- SW3 X-Security configuration: A mesma configuração que para o SW1
O primeiro passo é activar o protocolo RSTP na secção Network Settings e clicar Save
Activamos o protocolo nas portas 5 e 6, pois nesta topologia estamos absolutamente certos de que não serão ligados mais comutadores a outras portas do SW1, apenas serão ligadas câmaras e outros dispositivos que não sejam relevantes para o próprio RSTP.
Verificamos o estado das portas em todos os dispositivos:
- SW0
- SW1
- SW2
- SW3
Configurámos agora o anel com base no protocolo RSTP.