Bầu chọn cổng Designated Port trong STP

[dangquangminh]

Bầu chọn cổng Designated Port trong STP


Sau khi root bridge và root port trên các switch không phải root được xác định, Spanning Tree Protocol (STP) cần quyết định cổng nào trên mỗi đoạn mạng (segment) sẽ chịu trách nhiệm chuyển tiếp lưu lượng để tránh vòng lặp (loop).

Nguyên tắc cơ bản: Mỗi segment chỉ có duy nhất một cổng được phép forward lưu lượng tới và từ segment đó – đây chính là Designated Port (DP).

• Trên root bridge, tất cả các cổng đều là Designated Port.
• Trên các switch khác, STP sẽ chọn DP dựa trên đường có chi phí nhỏ nhất đến root bridge.

Nếu có nhiều đường có chi phí bằng nhau, STP sẽ áp dụng các tiêu chí phụ để phân định:

1. Chi phí đường đến root bridge thấp nhất.
2. Bridge ID của switch gửi BPDU thấp nhất.
3. Port ID thấp nhất (nếu vẫn hòa).

Ví dụ minh họa


Giả sử SW2 là root bridge, do đó tất cả các cổng trên SW2 đều là DP.
Trên đoạn mạng giữa SW1 và SW3, cả hai đều có cùng chi phí đến root (100). Lúc này, STP sẽ xét Bridge ID: SW1 có Bridge ID nhỏ hơn SW3 ⇒ cổng Ethernet 0/1 trên SW1 được chọn làm Designated Port. Cổng tương ứng trên SW3 sẽ bị chặn (blocking) để tránh loop.

Kết quả:

• Chỉ duy nhất một cổng trên segment forward lưu lượng (DP).
• Các cổng không phải root port hoặc designated port sẽ trở thành Non-designated Port và ở trạng thái Blocking.

---

Các trạng thái cổng trong STP


Khi tham gia vào quá trình STP, mỗi cổng của switch sẽ đi qua một loạt trạng thái từ khi bật đến khi có thể forward dữ liệu:

1. Disabled – Cổng bị tắt admin, không tham gia STP, không forward frame.
2. Blocking – Nhận BPDU nhưng không forward dữ liệu, đảm bảo không có loop.
3. Listening – Nhận/gửi BPDU, nhưng chưa forward dữ liệu. Chuẩn bị cho việc trở thành root port hoặc DP.
4. Learning – Nhận/gửi BPDU, học địa chỉ MAC để xây bảng MAC, nhưng chưa forward dữ liệu.
5. Forwarding – Gửi/nhận BPDU và dữ liệu bình thường, tham gia vào topology hoạt động.

Giải thích chi tiết

• Blocking: Cổng ở trạng thái này không gửi/nhận frame dữ liệu, chỉ nhận BPDU để biết root ID và port role. Đây thường là Non-designated Port.
• Listening: Sau khi thoát blocking, cổng sẽ nghe và gửi BPDU, chuẩn bị trở thành root hoặc DP. Chưa forward dữ liệu.
• Learning: Cổng bắt đầu học MAC Address để xây dựng bảng CAM, nhưng chưa forward dữ liệu.
• Forwarding: Sau thời gian forward delay ở trạng thái learning, cổng bắt đầu forward dữ liệu và tiếp tục xử lý BPDU.
• Disabled: Tắt thủ công, không tham gia STP, không forward dữ liệu.

---

Câu hỏi ôn tập


1. Hai loại cổng nào trong STP có thể forward lưu lượng?
✅ Designated port
✅ Root port

2. Trên một switch không phải root, cổng nào là cổng gần nhất (về logic) đến root bridge?
✅ Root port

3. Nếu hai switch có cùng bridge priority, yếu tố nào dùng để phân định root bridge?
✅ MAC address thấp hơn sẽ thắng.

---

💡 Tip thực chiến:

• Khi troubleshooting STP, hãy nhớ rằng root port + designated port = forward traffic, còn non-designated port = blocking.
• Sử dụng lệnh show spanning-tree để xác định vai trò và trạng thái của từng cổng.
• Bridge ID bao gồm priority + MAC address, nên khi cần ưu tiên switch làm root, bạn chỉnh priority thay vì can thiệp MAC.