Без протоколу взаємодії між мостами алгоритм ТВ відмовляє, коли між двома будь-якими LAN об'єднаної мережі є кілька трактів, що включають в себе мости і локальні мережі. Освіта петлі при об'єднанні за допомогою мостів показано на Рис. 6.1 "Неправильне просування пакетів і впізнавання інформації в середовищах прозорого об'єднання".
Припустимо, що Хост А відправляє блок даних в Хост В. Обидва мости приймають цей блок даних і і роблять правильний висновок про те, що машина А знаходиться в мережі 2. На жаль, після того, як машина В прийме два примірника блоку даних машини А , обидва мости знову отримують цей же блок даних на свої інтерфейси з Мережею 1, тому що всі хости приймають всі повідомлення широкомовних LAN. У деяких випадках мости потім змінюють свої внутрішні таблиці, щоб вказати, що машина А знаходиться в Мережі 1. У цьому випадку при відповіді машини В на блок даних машини А обидва мости візьмуть, а потім проігнорують ці відповіді, тому що їх таблиці вкажуть, що даний пункт призначення (машина А) знаходиться в тому ж сегменті мережі, що і джерело цього блоку даних.
Крім основних проблем зв'язності, подібних описаної вище, потенційно серйозною проблемою є розмноження широкомовних повідомлень в мережах з петлями. Звернувшись знову до Рис. 6.1. припустимо, що початковий блок даних машини А є широкомовною. Обидва мости будуть нескінченно просувати цей блок даних, використовуючи всю доступну ширину смуги мережі і блокуючи передачу інших пакетів в обох сегментах.
Топологія з петлями, подібними зображеної на Рис. 6.1. може бути корисною, але також і потенційно шкідливої. Петля має на увазі існування декількох трактів через об'едіненнную мережу. У мережі з декількома трактами від джерела до пункту призначення загальна стійкість може збільшитися завдяки поліпшеній топологічної гнучкості.
Алгоритм сполучного дерева (Spanning-Tree Algoritm) (sta)
STA передбачає вільне від петель підмножина топології мережі шляхом розміщення таких мостів, які, якщо вони включені, то утворюють петлі в резервному (блокирующем) стані. Порти блокуючого моста можуть бути активовані в разі відмови основного каналу, забезпечуючи новий тракт через об'єднану мережу.
STA користуються висновком з теорії графів в якості базису для побудови вільного від петель підмножини топології мережі. Теорія графів стверджує наступне:
Для будь-якого приєднаного графа, що складається з вузлів і ребер, що з'єднують пари вузлів, існує сполучна дерево з ребер, яке підтримує зв'язність даного графа, але не містить петель.
Першим кроком при обчисленні сполучного дерева є вибір кореневого моста (root bridge), який являє собою міст з найменшим значенням ідентифікатора моста. Намалюйте. 6.2 кореневих мостом є Міст 1. Далі визначається кореневої порт (root port) у всіх інших мостах. Кореневої порт моста - це порт, через який можна потрапити в кореневій міст з найменшими комбінованими витратами тракту. Ця величина (тобто найменші комбіновані витрати тракту до кореневого моста) називається витратами кореневого тракту (root path cost).
І нарешті, визначаються призначені мости (designated bridges) і їх призначені порти (designated ports). Призначений міст - це той міст кожної локальної мережі, який забезпечує мінімальні витрати кореневого тракту. Призначений міст локальної мережі є єдиним мостом, який дозволяє просувати блоки даних в ту локальну мережу (і з неї), для якої цей міст є призначеним. Призначений порт локальної мережі - це той порт, який з'єднує її з призначеним мостом.
У деяких випадках два або більше мостів можуть мати однакові витрати кореневого тракту. Наприклад, на Рис. 6.2 як Міст 4, так і Міст 5 можуть досягти Міст 1 (кореневої міст) з витратами тракту 10. У цьому випадку знову використовуються ідентифікатори моста, на цей раз для визначення призначення мостів. При виборі перевагу віддано порту LAN V Моста 4 перед портом LAN V Моста 5.
При використанні цього процесу усуваються всі мости, безпосередньо з'єднані з кожної LAN, крім одного; таким чином, видаляються всі петлі між двома LAN. STA також усуває петлі, які мають більше двох LAN, в той же час зберігаючи зв'язність. На Рис. 6.3 "Мережа ТВ після прогону STA" показані результати дії STA в мережі, зображеної Намалюйте. 6.2. Намалюйте. 6.3 чіткіше показана топологія дерева. Порівняння цього малюнка з малюнком мережі до прогону STA показує, що STA перевів в режим резерву як порти Моста 3 в LAN V, так і порти Moста 5 в LAN V.
Розрахунок сполучного дерева має місце при подачі живлення на міст і в усіх випадках виявлення зміни топології. Для розрахунку необхідна зв'язок між мостами сполучного дерева, яка здійснюється через повідомлення конфігурації (іноді звані протокольними інформаційними одиницями моста - bridge protocol data units. ІліBPDU). Повідомлення конфігурації містять інформацію, що ідентифікує той міст, який вважається кореневим (тобто ідентифікатор кореневого моста), і відстань від моста-відправника до кореневого моста (витрати кореневого тракту). Установок Вам також містять ідентифікатори моста і порту моста-відправника, а також вік інформації, що міститься в повідомленні конфігурації.
Мости обмінюються повідомленнями конфігурації через регулярні інтервали часу (зазвичай 1-4 сек.). Якщо який-небудь міст відмовляє (викликаючи зміну в топології), то сусідні мости незабаром виявляють відсутність повідомлень конфігурації і ініціюють перерахунок сполучного дерева.