Spanning Tree (STP) мрежов протокол

Мрежовият протокол Spanning Tree Protocol (STP) е проектиран да предотвратява мрежови цикли в Ethernet мрежи, където съществуват множество физически пътища между суичове. Без STP един пакет може да циркулира безкрайно, претоварвайки мрежата и причинявайки срив. STP решава това, като изгражда логическа структура без цикли — остовно дърво — и блокира излишните връзки.

Версии на Spanning Tree Protocol

1. STP (IEEE 802.1D) — оригиналният протокол. Конвергенция до 50 секунди.
2. RSTP (IEEE 802.1w) — Rapid STP. Конвергенция в рамките на секунди. Въвежда нови роли и статуси на портовете.
3. MSTP (IEEE 802.1s) — Multiple STP. Позволява отделни дървета за различни VLAN групи.
4. PVST / PVST+ — Cisco разработка. Отделно остовно дърво за всяка VLAN.

Защо най-често се използва RSTP?

Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) е предпочитан пред оригиналния STP заради:

• Бърза конвергенция — секунди вместо 50 секунди при промяна в топологията.
• Нови статуси на портовете — Discarding, Learning, Forwarding.
• Допълнителни роли — Alternate и Backup портове за по-бързо възстановяване.
• Обратна съвместимост — работи съвместно с устройства, поддържащи само STP.
• По-добро управление на ресурсите — предотвратява Broadcast Storm и мрежови цикли.

Как работи Spanning Tree Protocol?

1. Избор на Root Bridge — всяко устройство изпраща BPDU пакети с идентификатор (приоритет + MAC адрес). Устройството с най-ниска стойност става Root Bridge.
2. Избор на Root Port — всеки суич (без Root Bridge) избира порта с най-ниска цена на пътя (path cost) до Root Bridge.
3. Избор на Designated Port — за всеки мрежов сегмент се избира един порт, отговорен за препращане на трафик към Root Bridge.
4. Блокиране на останалите портове — всички портове, които не са Root или Designated, се блокират за предотвратяване на цикли.
5. Реконвергенция при промяна — при повреда или добавяне на устройство STP автоматично преизчислява дървото.

Root Bridge в MikroTik

За да стане даден MikroTik суич Root Bridge, трябва да намалиш приоритета на bridge интерфейса. По подразбиране приоритетът е 32768 (0x8000). По-ниска стойност означава по-висок приоритет.

Switch 1 — Root Bridge

На суича, който трябва да стане Root Bridge, задай по-нисък приоритет:

# Активиране на RSTP и задаване на нисък приоритет
/interface bridge set bridge1 protocol-mode=rstp priority=0x1000

# Проверка
/interface bridge print detail where name=bridge1

Стойност 0x1000 (4096) е достатъчно ниска, за да спечели при стандартна мрежа. Провери кой е избран за Root Bridge:

/interface bridge print
# Полето "root-bridge" ще показва "yes" на Root Bridge суича

Switch 2 — Slave Bridge

На останалите суичове оставяш стандартния приоритет или задаваш по-висока стойност:

# Активиране на RSTP с приоритет по подразбиране
/interface bridge set bridge1 protocol-mode=rstp priority=0x8000

# Преглед на статуса на портовете
/interface bridge port print
# Колона "role": root — Root Port, designated — Designated Port, alternate — блокиран

Root Port в MikroTik

Root Port се избира автоматично от RSTP — това е портът с най-ниска цена на пътя (path cost) до Root Bridge. Не можеш да го зададеш директно, но можеш да влияеш на избора чрез промяна на path-cost на конкретен порт:

# Намаляване на path-cost за предпочитан порт (по-ниска стойност = предпочитан)
/interface bridge port set [find interface=sfp-sfpplus1] path-cost=10

# Проверка на роля и path-cost
/interface bridge port print detail

По подразбиране path-cost се изчислява автоматично спрямо скоростта на порта (1 Gbps = 20 000, 10 Gbps = 2 000).

Root Port в OLT VSOL с два Ethernet Uplink порта

При OLT устройства с два Uplink Ethernet порта, RSTP може да блокира единия за предотвратяване на цикъл. Ако искаш да определиш кой Uplink да е активен (Root Port), намали path-cost на предпочитания порт от конфигурационния интерфейс на устройството или чрез CLI, ако е поддържано.

Важно: уверди се, че RSTP е активиран и на двете страни на връзката (OLT и свързания суич), за да работи коректно port role negotiation.

Заключение

Spanning Tree Protocol е фундаментален за всяка Layer 2 мрежа с redundant връзки. В практиката RSTP е стандартът — по-бърз, по-предвидим и съвместим с почти всяко мрежово оборудване. При MikroTik конфигурацията е директна: задай по-нисък приоритет на Root Bridge суича и остави протокола да се погрижи за останалото.