Las redes se construyen usando múltiples switches de interconexión que conectan dispositivos y transfieren datos. Sin embargo, si dos switches no están conectados correctamente, se crea algo llamado bucle de conmutación. Para evitar que esto suceda, es importante saber por qué y cómo ocurre.
En una red de área local (LAN) típica, es común que varios switches se interconecten para obtener redundancia, lo que significa que es posible tomar más de una ruta entre dos switches. La redundancia es una medida de seguridad que garantiza que la red no falle por completo si se pierde la conexión. Sin embargo, los switches interconectados acarrean un problema potencial: un bucle de conmutación de capa 2.
Un bucle de conmutación, o bucle de puente, se produce cuando existe más de una ruta entre los dispositivos de origen y destino. Dado que los switches envían paquetes de difusión a través de todos los puertos, el switch envía repetidamente mensajes de difusión, inundando la red y creando una tormenta de difusión.
Cuando se inician los bucles de conmutación, no se detienen; no hay valor para el tiempo de vida (TTL) en los paquetes de transmisión, lo que significa que seguirán rebotando para siempre entre dos switches. Y aquí radica el verdadero problema: a medida que el bucle continúa, también lo hace el tráfico de bloqueo entre los switches.
Los switches determinan dónde va un paquete en función de la dirección MAC de destino; cada dispositivo tiene una dirección MAC única, por lo que cada paquete se dirige a un solo lugar. Cuando se transmiten varias direcciones MAC a todos los dispositivos de la red, esto puede convertirse en un problema. Especialmente para los bucles de conmutación, donde todas las difusiones y multidifusiones se repiten por la ruta de la red en bucle de forma rápida y sucesiva, lo que hace que la red falle muy rápidamente.
Si un paquete de difusión se envía a través de una red con un bucle, continuará retransmitiendo el mensaje mientras recorre la red. A medida que pasan más paquetes de tráfico a través de la red, se agregan al bucle; pronto, la red no puede comunicarse en absoluto porque está pasando todo su tiempo enviando paquetes de datos a través de los bucles.
Afortunadamente, hay una manera de evitar que esto suceda usando el protocolo de árbol de expansión.
El protocolo de árbol de expansión (STP) es un estándar de red diseñado específicamente para evitar bucles en la conmutación de capa 2 y para seleccionar la ruta de red más rápida si hay enlaces redundantes en la red.
Así es cómo funciona STP:
Gracias a la configuración automatizada de STP mencionada anteriormente, la comunicación de red puede ocurrir sin preocuparse de que algún bucle cause interrupciones. Cuando se introduce un nuevo switch en la red, se recalculan el algoritmo del árbol de expansión y los estados del puerto para evitar un bucle.
Los switches se comunican con unidades de datos de protocolo de puente (BPDU), que son tramas que contienen información sobre STP, cada dos segundos. Si el switch remoto no responde, se asume que el switch y sus enlaces están inactivos, y se recalcula el algoritmo del árbol de expansión.
Si un puerto en un switch ha sido configurado para usar el protocolo de árbol de expansión, hay un cierto conjunto de estados en los que este puerto en particular podría estar..
ManageEngine OpManager es un software de monitoreo de red integral que ofrece el monitoreo de la disponibilidad, el estado y el rendimiento del switch. El monitoreo de switches de OpManager descubre automáticamente los switches en una red y los coloca en un mapa especial de switches. Todos los puertos del switch también se descubren y colocan intuitivamente en el mapa. Al usar el monitoreo de switches de OpManager, los operadores pueden visualizar el estado y disponibilidad de los puertos del switch. OpManager monitorea activamente los puertos del switch y notifica rápidamente a los operadores cada vez que se desconecte el switch o un puerto del switch. Los administradores de TI pueden configurar OpManager para monitorear solo los puertos críticos. La industria recomienda hacerlo para el monitoreo de switches, ya que evita que se generen alarmas innecesarias.
OpManager viene incluido con herramientas de monitoreo de switches en tiempo real como Switch Port Mapper, que puede listar rápidamente los dispositivos conectados a los puertos de switch junto con sus direcciones MAC y parámetros críticos, y una función para ver los detalles de los puertos STP bajo demanda. Al habilitar esta opción, los administradores pueden ver información valiosa sobre el estado del árbol de expansión de cada puerto, como por ejemplo cuáles puertos están bloqueando y cuáles puertos están redireccionando.
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Un bucle de conmutación se produce cuando existe más de una ruta entre los dispositivos de origen y destino. Con los bucles de conmutación, cuando los switches envían paquetes de difusión a través de todos los puertos, el switch envía repetidamente mensajes de difusión, inundando la red y creando una tormenta de difusión.
Un bucle de conmutación se forma cuando hay más de una ruta de capa 2 (redundancia) entre dos dispositivos de endpoint.
Los bucles de conmutación se pueden evitar utilizando el protocolo de árbol de expansión (STP). El propósito del protocolo de árbol de expansión es seleccionar la ruta de red más rápida si hay enlaces redundantes en la red.
