Quando IEEE ha sviluppato l'originale 802.1D Spanning Tree Protocol (STP), i tempi di recupero di 1 o 2 minuti erano accettabili. Oggi, la necessità di trasportare traffico delay-sensitive, quale voce e video, richiede che le reti commutate convergano rapidamente per stare al passo con le nuove tecnologie.
Con Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), definito in IEEE 802.1w, si riprendono molte delle funzioni e dei concetti di STP: viene eletto un root bridge, una root port su ogni switch e una designated port in ogni segmento. Rispetto a STP, richiede una connessione punto-punto full-duplex tra gli switch. In questo modo si ottiene una elevata velocità di riconfigurazione, che può scendere sotto i 10 secondi (ricordiamo che in STP si arriva sino a 50 secondi). Si eliminano inoltre funzioni come PortFast e UplinkFast, che diventano inutili. RSTP non è proprietario, ma è uno standard aperto; mantiene piena compatibilità con STP e può lavorare senza alcun problema in una rete dove STP è già operante.
Gli stati delle porte in RSTP
Per accelerare il processo di ricalcolo, RSTP riduce il numero di stati di una porta a tre: discarding, learning and forwarding. Lo stato di discarding racchiude in sé gli stati disabled, blocking, e listening dell’originale STP: in questo stato la porta può solo ricevere BPDUs, il resto viene scartato.
RSTP introduce il concetto di topologia attiva: tutte le porte che non sono nello stato di discarding sono considerate parte della topologia attiva e possono transitare immediatamente allo stato di forwarding. Questo processo velocizza la convergenza, poiché vengono saltati tutti quei meccanismo che in STP mettevano in gioco timers, transizioni e calcoli.
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Stati delle porte in STP |
Stati delle porte in RSTP |
La porta fa parte della topologia attiva? |
La porta apprende i MAC Address? |
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Disabled |
Discarding |
No |
No |
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Blocking |
Discarding |
No |
No |
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Listening |
Discarding |
Si |
No |
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Learning |
Learning |
Si |
Si |
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Forwarding |
Forwarding |
Si |
Si |
I ruoli delle porte in RSTP
Pur mantenendo la struttura di STP, con un Root Bridge da cui parte lo Spanning Tree su un percorso costituito dagli switch e dalle porte “migliori”, RSTP calcola un percorso alternativo definendo alternate quelle porte che costituiscono il percorso alternativo stesso. Quando una porta nello stato di forwarding smette di ricevere pacchetti di “hello”, i timers scadono e viene attivato un nuovo percorso aprendo le porte alternative.
Ecco un riepilogo dei ruoli nelle porte di uno switch che opera con RSTP
- Root: porta nello stato di forwarding eletta per ogni switch non-root, che consente il percorso con il minor costo verso il root-bridge.
- Designated: porta nello stato di forwarding, eletta per ogni segmento della LAN in base al bridge ID dello switch cui appartiene: la designated port appartiene allo switch con BID inferiore o con root path cost inferiore. Questa porta permette l'inoltro del traffico verso il root bridge.
- Alternate: è la porta di uno switch non-root che consente un percorso alternativo verso il root switch, diverso dal percorso dato dalla root port. Non effettua l’inoltro del traffico, rimane bloccata finché non vi è necessità di attivarla.
- Backup: è la porta che fornisce un percorso di backup, ridondante ma meno desiderabile, attraverso un segmento dove è già collegata un'altra porta dello stesso switch non-root.
