As redes são criadas usando vários switches interconectados que conectam dispositivos e transferem dados. No entanto, se dois switches não estiverem conectados corretamente, algo chamado loop de switches será criado. Para evitar que isso aconteça, é importante saber por que e como eles ocorrem.
Em uma rede de área local (LAN) usual, é comum que vários switches estejam interconectados de maneira redundante, o que significa que mais de um caminho é possível entre dois switches. A redundância é uma medida de segurança que garante que a rede não falhe completamente se um link quebrar. No entanto, com switches interconectados, surge um problema potencial: loops de switches da Camada 2.
Um loop de switch, ou loop de bridge, ocorre quando existe mais de um caminho entre os dispositivos de origem e de destino. À medida que os pacotes de transmissão são enviados pelos switches através das portas, o switch envia repetidamente mensagens de transmissão, inundando a rede e criando uma tempestade na transmissão.
Quando os loops de switches começam, eles não param; não há valor de tempo de vida (TTL) nos pacotes de transmissão, o que significa que eles vão continuar saltando para sempre entre dois switches. E aqui está o verdadeiro problema, à medida que o loop continua, o mesmo acontece com o acúmulo bloqueando o tráfego entre os switches.
Os switches determinam para onde um pacote vai, com base no endereço MAC de destino; cada dispositivo possui um endereço MAC exclusivo, de modo que cada pacote é direcionado para um único local. Quando vários endereços MAC são transmitidos para todos os dispositivos na rede, isso pode se tornar um problema. Isso é especialmente verdade para loops de switch, em que todas as transmissões e multicasts se repetem em torno do caminho da rede em loop rapidamente, o que prejudicando a rede em pouco tempo.
Se um pacote de transmissão for enviado por uma rede com um loop, ele continuará a retransmitir a mensagem enquanto ela passar pela rede. À medida que mais pacotes de tráfego passam pela rede, eles são adicionados ao loop; em pouco tempo, a rede não consegue mais se comunicar porque está gastando todo o seu tempo enviando pacotes de dados pelos loops.
Felizmente, há uma maneira de evitar que isso aconteça, usando o protocolo de árvore de expansão.
O protocolo de árvore de expansão (STP) é um padrão de rede projetado especificamente para impedir loops de switches da Camada 2 e para selecionar o caminho de rede mais rápido se houver links redundantes na rede.
O STP funciona da seguinte maneira:
Graças à configuração automatizada do STP mencionada acima, a comunicação de rede pode ocorrer sem se preocupar com loops causadores de interrupções. Quando um novo switch é introduzido na rede, o algoritmo da árvore de expansão e os estados da porta são recalculados para evitar um loop.
A cada dois segundos, os switches se comunicam com as unidades de dados de protocolo de ponte (BPDU), que são os quadros que contêm informações sobre o STP. Se o switch remoto não responder, presume-se que o switch e seus links estejam inativos e que o algoritmo da árvore de expansão seja recalculado.
Se uma porta em um switch tiver sido configurada para usar o protocolo de árvore de expansão, há um determinado conjunto de estados em que essa porta pode estar.
O OpManager da ManageEngine é um software de monitoramento de rede abrangente, que oferece o monitoramento da disponibilidade, integridade e desempenho dos switches. O monitoramento de switches do OpManager os descobre automaticamente em uma rede e os coloca em um mapa de switches especial. Todas as portas dos switches também são descobertas e colocadas no mapa de maneira intuitiva. Usando o monitoramento de switches do OpManager, os operadores podem obter visibilidade do status e da disponibilidade das portas dos switches. O OpManager monitora ativamente as portas dos switches e notifica rapidamente os operadores, sempre que uma porta ou um switch for desativado. Os administradores de TI podem configurar o OpManager para monitorar apenas portas críticas, que é a melhor prática do setor para o monitoramento de switches, pois impede a geração de alarmes desnecessários.
O OpManager vem com ferramentas de monitoramento de switches em tempo real, como o mapeador da porta do switch, que pode listar rapidamente dispositivos conectados às portas de switch, seus endereços MAC e parâmetros críticos, e um recurso para detalhes de porta STP sob demanda. Ao habilitar essa opção, os administradores podem exibir informações valiosas sobre o estado da árvore de expansão de cada porta, como quais portas estão bloqueando e quais estão encaminhando.
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Um loop de switch ocorre quando existe mais de um caminho entre os dispositivos de origem e de destino. Com loops de switches, à medida que os pacotes de transmissão são enviados pelos switches através das portas, o switch envia repetidamente mensagens de transmissão, inundando a rede e criando uma tempestade na transmissão.
Um loop de switch se forma quando há mais de um caminho da Camada 2 (redundância) entre dois dispositivos de endpoint.
Os loops de switches podem ser evitados usando-se o protocolo de árvore de expansão (STP). A finalidade do protocolo de árvore de expansão é selecionar o caminho de rede mais rápido se houver links redundantes na rede.
