Spanning Tree, el hermano incómodo de Ethernet.

Spanning Tree, el hermano incómodo de Ethernet.

Inicialmente concebido como la solución para dar redundancia a “bridges MAC”, el protocolo 802.1D (que abarca Spanning Tree), se ha convertido en un verdadero dolor de cabeza tanto para los administradores de redes como para los mismos desarrolladores de tecnología.

A pesar de varias actualizaciones que mejoran el protocolo y lo hacen más estable, parece ser que la mejor recomendación es prescindir de él.

Si nos remontamos al nacimiento de Ethernet en 1973, pocos hubiéramos augurado que tal estándar pudiera estar vigente aún en nuestros días transportando tramas a velocidades de más de 40 Gigabits/s. Este estándar tuvo que sobreponerse a muchas limitaciones, incluso limitaciones que eran de su esencia misma como el canal compartido.

De acorde a Wikipedia, Ethernet tenía como principio ser una tecnología que permitiría transmitir datos entre diferentes equipos a través del mismo cable, algo similar a lo que ocurre el día de hoy con los streams del WiFi. No fue hasta 1989, cuando Kalpana (adquirida por Cisco en 1994), lanzó al mercado el primer Switch Ethernet, equipo que permitió el aumento exponencial en la velocidad de transmisión de Ethernet ya que permitía privatizar el canal entre el Switch y la computadora.

Sin embargo, ante tal adelanto tecnológico, vino consigo un mal necesario: el Spanning Tree Protocol. No sabemos si la funcionalidad inicial de STP fue evitar loops ó agregar redundacia a las redes LAN, ya que este protocolo funciona para estas dos finalidades.

Evitar Loops. El protocolo Spanning Tree (STP, por sus siglas en ingles) permite que ante un loop físico, una trama pueda llegar a su destino y no sea dirigido repetidamente entre los mismos switches.

Escenario de loop

Redundancia. STP (Spanning Tree) permite contar con rutas alternas en caso de caída de equipos ó conexiones.

Sin embargo, STP tiene un número de desventajas que lo hacen ser un protocolo complicado:

• Tiempos altos de convergencia. A diferencia de otras tecnologías como son LACP, OSFP, HSRP, etc. el STP (Spanning Tree)se queda muy por debajo en cuanto a rendimiento, aún y cuando se han hecho mejoras como el RPVSTP, en la práctica la convergencia total de las redes lleva minutos en finalizarse.
• Troubleshooting complicado. Alguien que haya intentado resolver un problema de STP (Spanning Tree)
  sabrá lo difícil que es encontrar el punto donde hubo un quiebre en la red. Los post-mortems son por lo regular basados en lógica o supuestos.
• Funcionamiento Complicado. Las nuevas actualizaciones que se han realizado para dar mayor estabilidad a funcionamiento, lo han hecho muy complicado de entender y dominar. Versiones como PVSTP, MSTP, Rapid PVSTPhan agregado nuevas complejidades.
• Difícil Administración. el poder tener un esquema de redundancia con STP (Spanning Tree)que funcione correctamente requiere de un alto nivel de administración en la configuración de los switches. Se requiere personalizar cada uno de los puertos de un switch según sea su función, por lo que es necesario asegurar hasta ese nivel ya que el protocolo es muy vulnerable a movimiento de los usuarios.

STP en MetroEthernet

Sabemos que Ethernet venció, despues de mucho tiempo de batalle a las redes Frame-Relay y ATM pero esto trajo consigo el tener que lidiar con STP (Spanning Tree), los grandes anillos metropolitanos ya son cosa del pasado, STP (Spanning Tree) y su modificación a MSTP dieron una solución para transportar conexiones L2L entre puntos remotos sin embargo, su alto nivel de vulnerabilidad e inestabilidad provocaron que los grandes anillos Metroethernet ya estén desapareciendo.

La tendencia apunta a crear redes Metropolitanas de MPLS con equipos de Capa 3 por donde se crean túneles de Capa 2 para crear la conectividad de un L2L.

STP en Software Defined Networks

Nuevos ambientes de TI, como es SDN (Software Definied Networks, por sus siglas en ingles) han dejado ya de lado a STP (Spanning Tree), aún y cuando se mantiene la escencia del Networking (VLAN, IP, MAC) STP no forma parte de un escenario en el cual se puede tener el control centralizado de una topología. Imaginen una ciudad donde no existieran ladrones, seguramente el diseño de nuestras casas sería diferente y por diferente me refiero a mas funcional y cómoda.

Saliendo del software al hardware, es evidente también el nacimiento de nuevos conceptos que están evolucionando y especializando estas arquitecturas. La creación de vPCs (Virtual Port Channels) están marcando la pauta para contar con la Alta Disponibilidad que requiere un DC

STP en redes Empresariales

Aun estamos lejos que desaparezca el STP (Spanning Tree) en las redes empresariales, sin embargo, podemos evitar la depencencia hacia el. La tendencia en arquitecturas Empresariales apunta a mantener una estructura tipo arbol que evite las dobles conexiones entre equipos diferentes. La clave es planear una red LAN que nos permita unir los elementos de cada capa entre sí de modo que sean vistos lógicamente. Funcionalidades como es VSS y Stackwise nos permiten llevar a cabo esta tarea.

Aún y cuando inevitablemente los equipos tengan que operar los procesos de STP podemos, a tarves de una adecuada planeación, crear entornos en donde no exista su accionar. Esto nos dará una gran estabilidad en nuestra red, transparencia en su operación y una alta disponibilidad de acuerdo a las exigencias de los servicios de última generación.

En Quanti Solutions, ponemos a la disposicion una suite de servicios administrados (Qmetrix) que te ayudaran a mantener tu red operando en todo momento, aun cuando no haya existido una correcta planeacion en el momento de su creacion y dependas de Spanning Tree. Ademas contamos son servicios de LAN Assesment & Consultorias que te premitiran crear desde cero una red preparada para el futuro. Para recibir informacion de estos servicios por favor dejanos tus datos AQUÍ.

Autor: Alejandro Becerra
Editor: Martín Chávez
Diseño: Jesus Jezzini