Bài 29: STP — Root Bridge, Port Role, Port State

💡 Liên hệ thực tế

Ở Bài 28, bạn đã biết STP "khóa" bớt 1 số cổng để tránh vòng lặp — nhưng ai là người quyết định cổng nào bị khóa, cổng nào được hoạt động? Không phải ngẫu nhiên — giống như một hội đồng bầu ra 1 "thủ đô" trung tâm trước, rồi mọi thành phố khác tính toán con đường ngắn nhất để về thủ đô đó, còn những con đường dư thừa sẽ bị "cấm lưu thông" để tránh đi vòng.

🏛️ Trong STP, "thủ đô" đó gọi là Root Bridge — toàn bộ quyết định cổng nào Forwarding, cổng nào Blocking đều xoay quanh việc tính khoảng cách từ mỗi switch về Root Bridge này.

📘 Kiến thức cốt lõi

🏛️ Bước 1 — Bầu chọn Root Bridge:

Mọi switch chạy STP đều gửi các gói tin BPDU (Bridge Protocol Data Unit) chứa 1 giá trị gọi là Bridge ID để "tranh cử" làm Root Bridge. Bridge ID gồm 2 phần: Priority (độ ưu tiên, mặc định 32768, số càng nhỏ càng ưu tiên) và địa chỉ MAC của switch (dùng để phân định khi Priority bằng nhau).

🎯 Switch nào có Bridge ID nhỏ nhất sẽ thắng cử, trở thành Root Bridge — toàn bộ mạng chỉ có duy nhất 1 Root Bridge.

🚪 Bước 2 — Xác định vai trò (Port Role) cho từng cổng trên các switch còn lại:

📎 Riêng bản thân Root Bridge: tất cả các cổng của nó đều là Designated Port, vì nó luôn là điểm khởi đầu, không cần "hướng về" bất kỳ đâu khác.

📏 Cách tính "đường đi ngắn nhất" — dựa vào Cost (chi phí đường truyền):

Mỗi cổng có 1 giá trị Cost dựa theo băng thông — băng thông càng cao, Cost càng thấp (đường "rẻ" hơn, được ưu tiên hơn).

Switch cộng dồn Cost của toàn bộ đường đi về Root Bridge, đường nào có tổng Cost thấp nhất sẽ được chọn — cổng dẫn tới đường đó chính là Root Port.

🎨 4 trạng thái cổng (Port State) trong quá trình vận hành thực tế:

💡 Đây chính là lý do STP nguyên bản (802.1D) chuyển đổi trạng thái khá chậm (30-50 giây như đã nhắc ở Bài 28) — cổng phải đi tuần tự qua Listening → Learning trước khi thực sự vào Forwarding, thay vì bật lên là chạy ngay.

💬 Hỏi & Đáp nhanh

❓ Nếu 2 switch có cùng Priority mặc định (32768), làm sao STP biết switch nào thắng?

✅ Khi Priority bằng nhau, STP sẽ so sánh tiếp đến địa chỉ MAC — switch nào có địa chỉ MAC nhỏ hơn (theo giá trị số) sẽ thắng, trở thành Root Bridge. Đây là lý do trong thực tế người quản trị thường chủ động đặt Priority thấp hơn cho switch mong muốn làm Root Bridge, thay vì để STP tự chọn ngẫu nhiên theo địa chỉ MAC.

❓ Có nên để STP tự động chọn Root Bridge, hay luôn cần can thiệp thủ công?

✅ Trong môi trường doanh nghiệp thực tế, hầu như luôn cần can thiệp thủ công — chỉ định rõ switch nào (thường là switch Core mạnh nhất, ở vị trí trung tâm) làm Root Bridge bằng cách hạ thấp Priority, tránh trường hợp 1 switch access nhỏ ở tầng xa vô tình thắng cử chỉ vì có địa chỉ MAC nhỏ hơn.

❓ Root Port và Designated Port có thể cùng tồn tại trên 1 switch không?

✅ Có — rất phổ biến. Một switch (không phải Root Bridge) thường có 1 Root Port (hướng về Root Bridge) và có thể có thêm 1 hoặc nhiều Designated Port khác (trên các đoạn mạng mà switch đó là "đại diện" tốt nhất) — chỉ riêng Root Bridge mới có toàn bộ cổng là Designated Port.

📝 Bài tập đánh giá

Câu 1: Yếu tố nào quyết định switch nào trở thành Root Bridge?

• A. Switch nào có nhiều cổng nhất
• B. Switch nào có Bridge ID (Priority + MAC) nhỏ nhất
• C. Switch nào được cắm điện trước
• D. Switch nào có địa chỉ IP nhỏ nhất

Câu 2: Root Port trên một switch là cổng như thế nào?

• A. Cổng có Cost cao nhất để tránh quá tải
• B. Cổng có đường đi ngắn nhất (Cost thấp nhất) về Root Bridge
• C. Cổng đầu tiên được cắm dây trên switch
• D. Cổng luôn ở trạng thái Blocking

👉 Đáp án:

Câu 1: B — Root Bridge được xác định bởi Bridge ID nhỏ nhất, gồm 2 phần Priority (mặc định 32768) và địa chỉ MAC dùng để phân định khi Priority bằng nhau.

Câu 2: B — Root Port là cổng có tổng Cost thấp nhất (đường đi ngắn nhất) tính từ switch đó về Root Bridge, mỗi switch không phải Root chỉ có đúng 1 Root Port.

📚 Bài viết thuộc khóa học CCNA của VNExperts

🧭 Điều hướng