STP (Spanning Tree Protocol) Nasıl Çalışır?

Bilgisayar ağlarında STP (Spanning Tree Protocol – Yayılan Ağaç Protokolü) döngüleri durdurur. Bu yazımızda GNS3 üzerinde Layer 2 Switch’lerde STP nasıl çalışır bakacağız.

Belirlenmiş (Designated), Kök (Root) ve Engelli (Blocked) bağlantı noktalarının seçimini inceleyeceğiz. Ayrıca STP kurulumuna ve Wireshark ile paketleri analiz etmeye devam edeceğiz. Bu protokol hakkında derine inmek istiyorsanız okumaya devam edin!

STP Nasıl Çalışır?

GNS3 Kullanarak Spanning Tree Protokolünün Nasıl Çalıştığını Keşfetme

Yayılan Ağaç Protokolü (STP), OSI katman 2 ağlarındaki döngüleri durdurur. Bunu yayılan ağaç topolojisi yaparak yapar. Bu, verilerin döngüler olmadan ilerleyebileceği bir yol olduğu anlamına gelir.

Protokol, cihazlar arasında yalnızca tek bir yolun etkin olmasını sağlar. Ayrıca otomatik olarak bir temel köprüyü seçer. Temel olarak bu, ekstra bağlantıların kullanılmasını engeller.

Spanning Tree, özellikle geniş ağlarda ağı istikrarlı tutar. Cihazlar arasındaki birçok yolu iyi yönetir. Ayrıca trafik sıkışıklığını ve yayın fırtınalarını durdurur. Ve ağ döngülerinde sorun yaşanmamasını sağlar.

Böylece ağ döngülerini durdurarak paketlerin gitmeleri gereken yere zamanında ulaşmasını sağlar. Bu gerçekten tüm ağın ne kadar iyi çalıştığını artırıyor.

Spanning Tree Nasıl Çalışır?

STP’yi kurarken Designated (Atanmış), Root (Kök) ve Blocked (Engelli) bağlantı noktalarını seçmeye bakıyoruz. Bu nedenle ağ döngülerini durdurmak için mantıksal bir ağaç şekli oluşturuyoruz.

Protokol bir Root Bridge (Kök Köprü) seçer ve ardından Designated bağlantı noktalarına karar verir. Bu bağlantı noktaları trafiği Root Bridge cihaza gönderir. Spanning Tree, segmentte trafiği durdurmak için diğer bağlantı noktalarını engeller. Kısacası bu algoritma, anahtarların BPDU’ları değiştirmesiyle çalışır.

Anahtarlar, BPDU’lardaki bilgilere bakarak bağlantı noktalarının hangi rollere sahip olması gerektiğini anlar. Daha sonra ağ topolojisinde hangi portların hangi işleri yapması gerektiğine karar verirler.

STP Protokolü Root, Designated ve Blocked Portları Nasıl Seçer?

Ağda bir yedeklemenin olması için döngülerin önlenmesi çok önemlidir. Spanning Tree Protocol (STP) işte burada devreye giriyor. Yani, Layer 2 (Katman 2) üzerinde çalışan bu protokol, loops (döngülerden) kaçınmak için bağlantı noktalarını durdurur. Bu, verilerin iletilmesi için yalnızca tek bir birincil rota anlamına gelir.

Şimdi GNS3 kullanarak STP durumlarını oluşturup deneyelim.

Adım 1

Bir STP projesine başlamak için öncelikle GNS3 yazılımını açınız. Daha sonra yeni bir ağ projesi oluşturun. Bundan sonra tasarımınız için ihtiyaç duyduğunuz bileşenleri ve ayarları kurun.

GNS3'te Yeni Ağ Projesi Oluşturma

Adım 2

GNS3 çalışma alanınıza üç adet Layer 2 (Katman 2) switch ekleyin. Bu anahtarlar ağları simüle etmek için gereklidir. Üstelik ağ sorunlarını test etmek ve düzeltmek için sanal bir kurulum yapmanıza yardımcı olurlar.

Layer 2 Switch Ekleme

Adım 3

Üç adet Katman 2 cihazı ekledikten sonra hepsini başlatın ve komut istemlerini açın. Bu kurulumda tüm Switch’lerin portlarını GigabitEthernet’e ayarladım. Yani STP için GigabitEthernet Maliyet değeri 4’tür.

Root Bridge (Kök Köprü) seçmek için önce en küçük MAC adresine sahip Switch’i bulacağız. Kök cihazı kendimiz seçmezsek, MAC adreslerine bakarak otomatik olarak anlayacaktır.

Cisco Switch SW1’in MAC adresini almak için komut satırı istemine gidin. Daha sonra show spanning-tree komutunu yazın.

show spanning-tree

Adım 4

Aşağıdaki görüntüde gördüğünüz gibi SW1’in MAC Adresi 00ff.9ee9.8a00’dır. Size ek bilgi vereyim; çalışma alanına notlar ekleyerek çalışırsanız mantığını daha iyi anlayabilirsiniz. Şimdi, SW2 ve SW3 MAC adreslerini öğrenelim.

Switch MAC Adresi

Adım 5

Aynı şekilde, Switch SW2 komut isteminde de show spanning-tree komutunu çalıştırın. Bu kez, SW2’nin MAC adresini görebilirsiniz.

L2 Switch MAC Adresi

Adım 6

Aşağıdaki görselde görebileceğiniz gibi SW3’ün MAC adresi 00ff.9e54.7700’dür. Şimdi tüm switchlerin öncelik değerlerini inceleyip karşılaştıralım.

Switch Priority Değeri

Adım 7

Show spanning-tree komutu Cisco Switch Priority değerlerini gösterir. Varsayılan olarak tüm anahtarların Priority (Öncelik) değeri 32769’dur.

Gördüğünüz gibi SW1’in Priority değeri 32769’dur.

Priority Varsayılan Değer: 32769

Adım 8

Priority değerlerini manuel olarak değiştirmediğimizden dolayı SW2’nin değeri 32769’da kalır. Yani bu onun varsayılan Priority değerine sahip olduğunu gösteriyor.

show spanning-tree komutu

Adım 9

Cisco Switch’lerin MAC adreslerine ve Priority değerlerine sahibiz. Tüm Priority değerleri aynı olduğundan en küçük MAC ID’sine sahip olan switch Root Bridge olur.

Dolayısıyla, SW2 bir Root Bridge’dir. Şimdi, Spanning Tree protokolü tarafından seçilen portları inceleyelim.

SW2’de show spanning-tree komutunu çalıştırın. Komut çıktısında Gig0/0 ve Gig0/1 arayüzlerinin Designated olduğunu fark edeceksiniz. Bunun nedeni, Kök Köprü olarak seçeceğiniz Switch’in arayüzlerinin her zaman Designated olmasıdır. Böylece Root cihazı düzenli olarak başkalarına BPDU paketleri göndermeye devam eder.

GigabitEthernet Arayüzlerin Port Durumunu İnceleme

Adım 10

SW2 Kök Köprü olduğundan, SW1 ve SW3 bağlantı noktalarını Kök Bağlantı Noktası olarak seçecektir. Bunun nedeni, SW1 ve SW3 arayüzlerinin Cost (Maliyet) değerlerinin SW2’ninkilere eşit olmasıdır.

Eğer SW2 ve SW3 arasındaki bağlantıyı FastEthernet ile yapsaydık iş değişirdi. Bu sefer SW3 GigabitEthernet 0/1 arayüzü Blocked olacaktı. Bunun nedeni FastEthernet Cost değeri 19’dur.

SW1 ve SW3’ün show spanning-tree çıktısında detayları görebiliriz. CLI’yi inceleyiniz ve portların Root Port olduğunu doğrulayınız.

Root Port

Adım 11

Geriye kalan arayüzlerden birini Blocked olacaktır. Çünkü ağ ortamında bir döngü oluşacaktır. Spanning Tree protokolünün ana amacıda döngüleri engellemek olduğu için SW2’nin GE 0/1 arayüzü Blocked olacaktır.

SW2 ile SW3 arasındaki arayüzleri değerlendirirsek yine en küçük MAC adresini ele alırız. Sonuç olarak SW3’ün ID’si daha küçük olduğu için Designated Port’tur.

Designated Port

Adım 12

Wireshark’ı kullanarak STP paketlerini analiz edebilirsiniz. Böylece SW1 ile SW2 arasında gönderilen paketleri görmek için bağlantıya sağ tıklayın veya yakalamaya başlayın.

Wireshark ile Paket Analizi

Adım 13

Packet Capture penceresinde ethernet kartını kontrol edin ve OK butonuna tıklayın.

Packet Capture

Adım 14

Wireshark’ı açtığınızda paketleri hemen analiz etmeye başlar. Aşağıdaki resimde görüldüğü gibi STP protokolü Layer 2 Switch’ler arasında sorunsuz çalışmaktadır.

STP Protokolü

STP Show Komutları

Yayılan Ağaç Komut Karşılaştırması
KomutAçıklama
1) show spanning-tree summaryAğdaki tüm STP algoritma ağacının özet bilgilerini gösterir.
2) show spanning-tree detailÖzet bilgisinin yanı sıra her VLAN için ayrıntılı bilgileri gösterir.
3) show spanning-tree rootAlgoritma ağacındaki kök köprünün detaylarını gösterir.
4) show spanning-tree interface GigabitEthernet 0/0Belirli bir arayüz (bu örnekte GigabitEthernet 0/0) için STP ağacını gösterir.

1) show spanning-tree summary

show spanning-tree summary komut çıktısı

2) show spanning-tree detail

show spanning-tree detail komut çıktısı

3) show spanning-tree root

show spanning-tree root komut çıktısı

4) show spanning-tree interface gigabitEthernet 0/0

show spanning-tree interface gigabitEthernet 0/0 komut çıktısı

STP Nasıl Çalışır Anlama > Video

Nasıl çalıştığına dair daha detaylı bilgi almak istiyorsanız, size yardımcı olabiliriz. Aşağıdaki ayrıntılı video incelememizi izleyin. Ayrıca bize destek olmak istiyorsanız lütfen YouTube kanalımıza abone olun. Çok teşekkürler!

STP Çalışma Mantığı Hakkında Sık Sorulan Sorular (SSS / FAQ)

  1. STP seçim süreci nasıl işliyor?
STP seçim süreci, ağdaki tüm Switch’lerin en düşük Bridge ID (Köprü Kimliği) bakar. Bu değeri bulmak için BPDU’lar gönderir. Bu ID’yi iki şekilde buluruz. Bridge ID için, hem cihazın MAC adresine hem de Bridge Priority değerlerine bakarız. Kısacası, en düşük Bridge ID, topolojide merkezi olacak Root Bridge ifade eder.
  1. STP tam olarak nasıl çalışır?
Kısacası, bu protokol ağdaki tüm Switch’lerin birbirleriyle uyumunu sağlar. Daha iyi iletişime katkı sağlamanın yanısıra döngüsüz bir topoloji oluşturur. Fiziki olarak ise topolojinin ana hattı Root Bridge olarak görev yapar. Diğer cihazlar ise onun altında dallanacak şekilde mantıksal bir ağaç yapısı oluşturarak çalışır. Böylece, LAN’daki tüm diğer anahtarlara Root, Designated, Blocked port durumları atar.
  1. Spannin Tree’nin mekanizması nedir?
STP’nin mekanizması, elbette mantıksal bir anahtar ağacı oluşturmaktır. Böylece, ağdaki döngüleri önleyerek verimliliği sağlar. Ancak bu aşamalarda bir Root cihaz seçer. Ardından ağdaki tüm yedek yolları devre dışı bırakır. Bu sayede, herhangi iki cihaz arasında yalnızca bir aktif yol olmasını sağlar. Bir bağlantı başarısız olursa ise topolojiyi otomatik olarak yeniden hesaplar.

Sonuç

Özetlemek gerekirse, döngüleri durdurmak ve OSI katman 2 ağlarını istikrarlı tutmak için STP gereklidir. Mantıksal bir ağaç dizaynı oluşturarak ve bağlantı noktalarını seçerek bu protokol döngüleri ve tıkanıklığı durdurur. Ayrıca ağın döngülerden daha iyi çalışmasını sağlar. GNS3, farklı STP kurulumlarını simüle etmenize ve denemenize de yardımcı olur.

STP nasıl çalışır bilmek gerçekten önemlidir. Ağ kurulumlarında kullanmak her şeyin istikrarlı ve verimli kalmasını sağlar. Kısacası bu, uzun süre dayanacak güçlü bir ağ oluşturmaya yardımcı olur.

Add a Comment

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir