Bridge Protocol Data Unit (BPDU)

Вычисление связующего дерева происходит при включении коммутатора и при изменении топологии. Эти вычисления требуют периодического обмена информацией между коммутаторами связующего дерева, что достигается при помощи специальных кадров, называемых блоками данных протокола моста – BPDU (Bridge Protocol Data Unit).

Коммутатор отправляет BPDU, используя уникальный МАС-адрес порта в качестве адреса-источника и многоадресный МАС-адрес протокола STP 01-80-C2-00-00-00 в качестве адреса-приемника. Кадры BPDU помещаются в поле данных кадров канального уровня, например, кадров Ethernet.

Существует три типа кадров BPDU:

· Configuration BPDU (CBPDU) – конфигурационный кадр BPDU, который используется для вычисления связующего дерева (тип сообщения: 0x00).

· Topology Change Notification (TCN) BPDU – уведомление об изменении топологии сети (тип сообщения: 0x80).

· Topology Change Notification Acknowledgement (TCA) – подтверждение о получении уведомления об изменении топологии сети.

Коммутаторы обмениваются BPDU через равные интервалы времени (по умолчанию 2 сек.), что позволяет им отслеживать состояние топологии сети.

Рис. 5.3. Формат кадра BPDU

Кадр BPDU состоит из следующих полей:

· Идентификатор протокола (Protocol Identifier) – 2 байта. Значение всегда равно 0.

· Версия протокола STP (Protocol Version Identifier) – 1 байт. Значение всегда равно 0.

· Тип BPDU (BPDU Type) – 1 байт. Значение «00» – конфигурационный BPDU, «01» – изменение топологии.

· Флаги (Flags) – 1 байт. Бит 1 – флаг изменения топологии, бит 8 – флаг подтверждения изменения топологии.

· Идентификатор корневого моста (Root Identifier) – 8 байтов. Идентификатор текущего корневого моста.

· Расстояние до корневого моста (Root Path Cost) – 2 байта. Суммарная стоимость пути до корневого моста.

· Идентификатор моста (Bridge Identifier) – 8 байтов. Идентификатор текущего моста.

· Идентификатор порта (Port Identifier) – 2 байта. Уникальный идентификатор порта, который отправил этот BPDU.

· Время жизни сообщения (Message Age) – 2 байта. Измеряется в единицах по 0, 5 сек., служит для выявления устаревших сообщений. Когда кадр BPDU проходит через коммутатор, он добавляет ко времени жизни кадра время его задержки данным коммутатором.

· Максимальное время жизни сообщения (Max Age) – 2 байта. Если время жизни, полученного кадра BPDU превышает значение максимального времени жизни, то такой кадр игнорируется коммутаторами.

· Время приветствия (Hello Time) – 2 байта. Период времени, через который посылаются кадры BPDU.

· Задержка смены состояний (Forward Delay) – 2 байта. Минимальное время перехода портов коммутатора в активное состояние. Такая задержка необходима, чтобы исключить возможность временного возникновения альтернативных маршрутов при неодновременной смене состояний портов во время реконфигурации.