2.3 Tecnologías de conmutación (VLAN, VTP, STP).

Uno de los principales problemas que se tiene dentro de una red de área local es la congestión de los medios de transmisión debido a las transmisiones información de difusión que se puede llegar a presentar, esto es, información que debe ser entregada a todos los nodos de la red. En el caso de las redes Ethernet por ejemplo, un excesivo envío de información de broadcast conlleva a tener problemas debido a la gran cantidad de colisiones generadas como consecuencia del envío de dicha información.

La primer solución que se dio a este problema fue la simple utilización de switches que permiten a cada nodo tener un ancho de banda completo y dedicado, a diferencia de los concentradores que distribuyen el ancho de banda entre todos los nodos conectados a él. Sin embargo, aunque esta solución ayuda en gran medida, una propuesta más adecuada es la implantación de Redes de Área Local Virtuales o VLAN’s (Virtual LAN ́s) las cuales son básicamente subredes lógicas conmutadas y definidas de acuerdo a grupos dentro de una LAN cuya información de difusión no afecta más que al grupo de trabajo al que pertenece.

Las VLAN’s se implantan con la ayuda de hardware (normalmente switches) y software, de tal forma que los nodos pertenecientes a una VLAN no necesariamente se encuentren en la misma ubicación física. Esto último es importante, ya que normalmente las redes instaladas proporcionan una segmentación lógica muy limitada debido a que los usuarios se agrupan con base a las conexiones físicas dentro de las instalaciones, lo que impone limitaciones a la red y a la organización óptima de los grupos de trabajo.

La siguiente figura muestra la segmentación tradicional dentro de una LAN y la segmentación haciendo uso de VLAN’s. Se puede observar que las computadoras de un mismo departamento pueden ser agrupadas en una VLAN aún estando situadas en diferentes pisos de una instalación, a diferencia de la segmentación tradicional en la que los grupos de trabajo se ubican en la misma área física. De este modo se pueden agrupar a los usuarios de acuerdo a la utilización que tengan de la red ya sea por departamento al que pertenecen o bien por las aplicaciones que utilizan.

Al distribuir a los usuarios de un mismo grupo lógico a través de diferentes segmentos se logra, como consecuencia directa, el incremento del ancho de banda en dicho grupo de usuarios.

En este caso se definen a los grupos de trabajo de acuerdo a la agrupación de puertos disponibles en los switches, por ejemplo, del puerto 1 al 3 se podrían asignar para la VLAN 1 y del puerto 4 al 6 para la VLAN 2. Inicialmente se podía tener esta disposición de puertos únicamente para un switch, pero después se logró hacerlo con el empleo de más de uno de estos equipos.

Esta es la manera más común para definir agrupaciones y la facilidad depende del conmutador que se esté empleando. El principal inconveniente de este tipo de asignación es que se debe tener bien claro a qué VLAN pertenece cada equipo, ya que si se requiere modificar la ubicación de un nodo, un simple cambio en la conexión a un puerto implica necesariamente la modificación de la pertenencia a una VLAN.

La estructura de la etiqueta, como se acaba de mencionar, está comprendida por los campos correspondientes TPID, TCI y E-RIF. Existen tres formas de etiqueta, dependiendo del tipo de codificación usada por el TPID y el tipo de MAC fundamental. La estructura general de las tres formas de encabezado se muestra en la figura.

La estructura del campo TPID tiene dos formas, dependiendo si se trata de codificación Ethernet o SNAP. Este campo transmite un valor, el cual identifica a la trama como etiquetada.

El campo TPID para codificación Ethernet (ETPID) tiene una longitud de dos octetos y transmite el valor de tipo de etiqueta 802.1q (802.1qTagType).

Para SNAP su correspondiente TPID (STPID) consta de ocho octetos de longitud codificados en formato SNAP como sigue:

• Los octetos del 1 al 3 contienen el encabezado estándar de SNAP, consistiendo del valor en hexadecimal AA-AA-03.

• Los octetos 4 al 6 contienen el SNAP PID (SNAP Protocol Identifier), con el valor en hexadecimal 00-00- 00.

• Los octetos 7 y 8 transmiten el tipo de etiqueta 802.1q (802.1qTagType).

El campo TCI tiene una longitud de dos octetos y contiene los campos de prioridad de usuario, CFI y VID.

Los doce bits del campo del identificador de VLAN (VID) únicamente identifican la VLAN a la que pertenece la trama. El VID es codificado como un número binario. La tabla muestra los valores del campo VID que tienen significados o usos específicos, los valores restantes de VID están disponibles para su uso en general. 

El E-RIF puede aparecer en una etiqueta con codificación Ethernet y en formas de etiquetas de codificación SNAP transparentes en FDDI. Cuando se presenta, éste se agrega inmediatamente después del campo Tipo/longitud en la trama etiquetada de 802.3, o después del campo TCI en una trama FDDI. El campo E-RIF consiste de dos componentes:

• Dos octetos del campo de control de enrutamiento (RC).

• Cero o más octetos de describen el enrutamiento (máximo 28 octetos) definidos por el RC.

Las direcciones lógicas de red del Protocolo de Internet (Internet Protocol, IP) son valores binarios constituidos por 32 bits, los cuales por convención se representan por la equivalencia decimal correspondiente a cada segmento de 8 bits (4 segmentos totales) y separados entre sí por un punto. De esta forma, por ejemplo, la siguiente dirección en su forma binaria:

La necesidad de que una red proporcione tolerancia a probables fallas de los equipos de conexión ha llevado a que se requiera la instalación de dispositivos adicionales, proporcionando de esta manera una alternativa de interconexión entre dispositivos. Sin embargo, cuando en una red los segmentos de la misma son conectados mediante puentes o switches, es posible que se presenten problemas de bucles de datos circulando de manera infinita, provocado por las características mismas de los equipos en conjunto con la propia topología de la red.

Para comprender mejor esta situación, se presentará el ejemplo ilustrado en las figuras siguientes:

Para la figura 2.5 los switches mantienen la comunicación entre las redes A, B, y C, pero si cualquiera de los dos dispositivos llegara a fallar, sólo existiría comunicación entre dos de las redes. Si por ejemplo, se tuviera una falla en el switch 1, se conservaría la comunicación entre las redes B y C, pero se perdería el intercambio de información entre las redes B y A, y de igual forma no se tendría comunicación entre A y C. Para solucionar este inconveniente se podría instalar un dispositivo adicional que comunique a las redes A y C como se muestra en la figura 2.6:

De esta forma, cualquier elemento de cada red tendrá dos rutas para la comunicación con otro segmento.

El problema de pérdida de comunicación ha sido solucionado, pero no se ha analizado el flujo de información entre segmentos. En la figura 2.7 tenemos dos redes comunicadas mediante switches. En este caso, si un nodo de la red A envía una trama con dirección desconocida o información de difusión, tanto el switch 1 como el 2 recibirán los datos y los retransmitirán hacía a la red B, pero cada uno de los switches recibirá esta misma trama de datos por parte del otro dispositivo. Como se trata de datos sin destinatario en particular, los reenviarán de nueva cuenta pero en el otro sentido, siendo recibidos ahora en la red A donde fue originada la información. Es de esta forma como se inician los bucles de datos.

Para evitar esta situación no deseada, la Digital Equipment Corporation propuso el Algoritmo de árbol en expansión (Spanning Tree Algorithm, SPA) que sería posteriormente revisado por el IEEE para normalizarlo en su especificación 802.1d, ya denominado Protocolo de árbol en expansión (Spanning Tree Protocol, STP).

Lo que busca el STP es convertir, de manera lógica, cualquier topología física que se tenga en una simple conexión del tipo jerárquica o de árbol, de ahí el nombre. De esta forma las tramas serán reenviadas a través de algunos puertos de los switches (o puentes) 1 de la red y no por los demás que simplemente permanecerán inactivos para efecto de conexión entre segmentos.

Para lograr su fin, el STP define a uno de los switches de la red como “Switch Raíz”, siendo seleccionado como tal al switch con el menor identificador (dirección MAC). Éste será el dispositivo principal encargado de comunicar todos los segmentos de la red. Cada uno de los switches restantes determinará si cuenta con un puerto que tendrá como principal característica poder alcanzar al Switch Raíz al cual se le designará “Puerto Raíz”. De igual forma, todo segmento de la red contará con puerto mediante el cual se retransmitirán las tramas desde y hacia esa porción de red; será el único puerto que tenga asignada esta tarea dentro del segmento en particular. Este puerto es conocido como “Puerto Designado” y el switch al cual pertenece dicho puerto se le llama “Switch Designado”. En ocasiones el Puerto Raíz y el Puerto designado pueden tratarse del mismo elemento.

Los puertos de los switches cuentan con un parámetro denominado “Costo de trayectoria” el cual representa el costo de transmitir una trama a través de ese puerto. El costo de trayectoria es asignado por un administrador o bien de acuerdo a la velocidad de la red que conecta el switch. Este parámetro es usado para seleccionar tanto al Puerto Designado como al Puerto Raíz, cada uno de los cuales será aquel que cuente con el menor costo de trayectoria hacia el Switch Raíz, es decir, el más bajo “Costo de Trayectoria Raíz”. En el caso de que dos puertos (del mismo dispositivo o de distintos, según sea el caso) tengan el mismo valor de Costo de Trayectoria Raíz, entonces se tomará el identificador del switch o de los propios puertos como elemento de decisión en la elección del Puerto Raíz o Designado.

En la tabla 2.1 Se listan los valores de Costo de Trayectoria (CT) para diferentes velocidades de enlace.

Al tener un sólo switch que conecta a todos los segmentos de la red y un único equipo de conexión por segmento que se comunica con el Switch Raíz solamente mediante un puerto, se logra evitar de esta forma que se formen los bucles de datos. Los demás elementos de conexión de un segmento se mantienen alerta para comunicarse con el Switch Raíz solamente cuando el Switch Designado llegue a fallar.

La figura 2.8 muestra una conexión física de segmentos de red unidos por varios switches. Para esta situación es posible aplicar el STP. En este caso el switch 1 es determinado como Raíz, al tiempo que es también switch designado para las redes A y B. El switch 2 es el designado para las redes C y D, mientras que el switch 4 es el designado para la red E. Por su parte, la figura 2.9 muestra el resultado de la configuración lógica en árbol para la red mostrada en la figura 2.8.

El control administrativo sobre la participación de los puertos se representa por el “Estado Administrativo del puerto”, el cual puede establecerse como activado o desactivado. Un puerto desactivado se encuentra en estado de no operación por lo que no se considera en el control del algoritmo ST, es por ello que no recibe ni transmite BPDU ́s.

El estado de cada puerto del Switch controla la operación de reenvío y aprendizaje de información. Para el caso del RSTP la cantidad de estados se reduce a tres: Descartando, Aprendiendo o Reenviando.

Cuando un puerto se encuentra en el estado de Reenviando, el proceso de reenvío se activa y retransmite las tramas recibidas, mientras que para los estados de Descartando y Aprendiendo no se podrán reenviar las tramas recibidas.

Un puerto se encuentra en el estado de Reenviando siempre y cuando se trate de un Puerto Designado o Puerto Raíz, por lo que de otra forma permanecerá en el estado de Descartando, como es el caso de los puertos Alternos o de Respaldo. El estado de Aprendiendo se adoptará cuando existan cambios en la topología actual de la red y se hagan reconfiguraciones de la misma.

La tabla 2.3 Muestra la relación entre los estados de los puertos del STP y el RSTP.

Las tablas mostradas a continuación contienen diversos parámetros y sus valores correspondientes para el RSTP.

En la actualidad, las empresas dependen cada vez más de sus redes para su funcionamiento. Para muchas organizaciones, la red es su herramienta vital. Los períodos de inactividad de la red tienen como consecuencia la pérdida de operaciones comerciales, ingresos y confianza por parte del cliente, lo que podría resultar desastroso para la empresa.

La falla de un único enlace de la red, un único dispositivo o un puerto crítico de un switch causa un período de inactividad de la red. La redundancia es una característica clave del diseño de la red a fin de mantener un alto grado de confiabilidad y eliminar cualquier punto de error exclusivo. La redundancia se logra mediante la instalación de enlaces de red y equipos duplicados para áreas críticas.

En ocasiones, proporcionar redundancia completa a todos los enlaces y los dispositivos de la red puede resultar muy costoso. Los ingenieros de red a menudo deben equilibrar el costo de la redundancia con la necesidad de disponibilidad de la red. Los períodos de inactividad de la red pueden tener como consecuencia la pérdida de operaciones comerciales, ingresos y confianza por parte del cliente.

La redundancia hace referencia a la existencia de dos caminos diferentes a un destino determinado. Algunos ejemplos de redundancia fuera de los entornos de red son: dos carreteras que llevan a un pueblo, dos puentes que cruzan un río o dos puertas de salida de un edificio. Si una vía está bloqueada, todavía está disponible la otra.

Para lograr redundancia, conecte los switches a varios enlaces. Los enlaces redundantes de una red conmutada reducen la congestión y mejoran la alta disponibilidad y el balance de carga.

Sin embargo, la conexión entre switches puede ocasionar problemas. Por ejemplo, la naturaleza de broadcast del tráfico de Ethernet crea bucles de conmutación. Las tramas de broadcast se transmiten en círculos en todas direcciones, lo que ocasiona una tormenta de broadcast. Las tormentas de broadcast utilizan todo el ancho de banda disponible y pueden impedir que se establezcan conexiones de red, además de ocasionar la interrupción de las conexiones ya establecidas.

Las tormentas de broadcast son tramas de nivel 2 circulando permanentemente por la red indefinidamente. El resultado habitual de esto, es la degradación de los enlaces y performance de red, y en algunos casos, según la magnitud de la tormenta, el colapso de los equipos.

Veamos en la siguiente figura, un ejemplo de tormenta de broadcast, por la ausencia de un protocolo de redundancia.

DEC (Digital Equipment Corporation), que luego de ser comprada por otra compañía fue renombrada a COMPAQ, desarrollo hace varios años la primera versión del protocolo STP, que luego fue modificado y estandarizado por el IEEE bajo la designación IEEE 802.1D.

El objetivo principal de STP es evitar los loops de nivel 2 del modelo de referencia OSI (capa de enlace). STP monitorea la red, por medio del intercambio de tramas testigo, para conocer todos los enlaces redundantes y deshabilitarlos, dejando solo un camino hacia cada destino.

Para realizar todos sus cálculos STP utiliza el algoritmo STA (Spanning Tree Algorithm).

El protocolo de Spanning Tree (STP, Spanning Tree Protocol) proporciona un mecanismo de desactivación de enlaces redundantes en una red conmutada. El STP proporciona la redundancia requerida para brindar fiabilidad sin crear bucles de conmutación.

Es un protocolo de estándares abiertos, que se utiliza en un entorno de conmutación para crear una topología lógica sin bucles.

El STP es relativamente autosuficiente y requiere poca configuración. La primera vez que se encienden los switches con STP activado, buscan bucles en la red de conmutación. Los switches que detecten un posible bucle bloquean algunos de los puertos de conexión, y dejan otros activos para enviar tramas.

Si empleamos STP, evitamos lógicamente los loops, por links redundantes, debido a que en operación normal, las interfaces se encuentran en estado blocking o forwarding. Las primeras no envían tráfico, solo reciben tramas propias del protocolo STP, y las segundas participan activamente del proceso de envío de tráfico. Con STP, la topología sería la siguiente:

Los switches de la red, poseen un identificador único denominado Bridge ID, el cual se emplea por ejemplo, para determinar que Switch será la raiz o Root de la topología.

Este parámetro de 8 bytes, se compone de dos partes:

• La MAC ADDRESS: es la dirección de capa de enlace, del switch.

• El Priority: es la prioridad del Switch para el protocolo. Por default, siempre está seteado en 32.768.

A pesar de que el Priority, es el valor que primero se observa a la hora de elegir el RB, en caso de que ambos switches posean el mismo Priority, la MAC Address más baja es la que determina quien toma el mencionado rol. Es de aclarar, que el Priority más bajo, es el que posee la prioridad para ser RB.

Los costos, según cada interface, varían según el ancho de banda de transmisión.

Los mismos definidos por la IEEE, son los siguientes:

STP, al usar el algoritmo STA, intenta además de hallar el camino óptimo y evitar loops, buscar que interfaces deben quedar en estado forwading y cuales en estado blocking. Para ello realiza la siguientes tareas:

1. Lo primero que debe hacer el protocolo, es encontrar el Root Bridge, el cual servirá como punto de referencia para el resto de los switches, y además se encargará de forwardear tramas por todos sus puertos.

2. Cada equipo del dominio de STP que no sea Root Bridge, o sea que los Non Root Bridge, deben hallar el mejor camino al RB, por medio de los costos, y luego de eso, colocar como Root Port el puerto con el mejor camino hacia el RB. Además entre cada link entre dos swtiches, debe haber un Designated Port (solo uno), el cual es el camino más rápido hacia el RB (no es necesariamente el más corto). Obviamente todos los puertos del RB, son Designated Ports.

3. Todos los switches non RB, que no se encuentren directamente conectados al RB, deben hallar el Root Port. En cada segmento Ethernet que no esté conectado directamente al RB, debe haber un Designated Router, que posee un puerto en estado Designated Port, el cual nos brinda el menor costo hacia el RB.

4. Luego de este proceso de convergencia, todos los puertos que no son Root Port, o bien Designated Ports, son colocados en estado blocking.

Lo primero que realizan los Switches, es la elección de un Root Bridge –RB- por medio del intercambio de BPDUs de STP. Se torna RB, el que posea menor prioridad, por ende entre un SW con prioridad 100, y otro con prioridad 200, se coloca como RB el que posee el Bridge ID con 100. En caso de que haya una paridad en el campo, el parámetro que desempata es la MAC address, por ende el que posea la MAC más baja, es el RB de la instancia. Tenga en cuenta, que al iniciar el proceso, todos los Sws intentan colocarse como RB, anunciándose como el que tiene el menor BID, o sea el mejor. Veamos el proceso en la figura:

En operación normal, el RB envía cada 2 segundos frames de Hello, con un costo 0 por todos los puertos, o sea por cada Designated Port.

Los Non RB, reciben el Hello por el Root Port, y envían por sus Designated Port el Hello, cambiando el costo hacia el RB y el Sender BID. Tenga en cuenta que el Root BID, solo se envía mientras la red está intentando converger.

Esto sucede indefinidamente, hasta que la red sufre alguna anomalía y cambia.

La ausencia de Hellos en las interfaces de los SW, indican que algo está fallando. Estos se dan cuenta de los cambios, debido a que manejan 3 timers que hemos mencionado oportunamente. Estos son:

• Hello, son los updates.

• Max Age, tiempo que espera antes de evaluar un cambio.

• Forward Delay, tiempo que hay entre que una interface pasa de estado

Imaginemos que el enlace entre, SW 1 y SW 3 falla, como vemos en la figura:

Los puertos, tanto cuando encienden, como cuando convergen, atraviesan esta serie de estados.

• Blocking: un puerto en este estado, no forwardea ningún tipo de paquete, pero sin embargo solo escucha los BPDUs que recibe de otros pares, evitando de esta manera loops de nivel 2. Todos los puertos se encuentran en blocking, cuando el switch se enciende.

• Listening: antes de pasar a forwading, un puerto se coloca en este estado, en donde recibe BPDUs, aunque a pesar de ello aún no pobla su tabla MAC.

• Learning: un puerto en este estado, escucha los BPDUs, y aprende todos los caminos hacia los destinos, de manera de ir poblando la tabla MAC, a los fines de colocarse en forwarding de manera veloz. A pesar de ello, aún no envía paquetes.

• Forwarding: este estado permite al puerto, que puede ser root port o designated port, enviar frames a la red de nivel 2, participando activamente del proceso de selección del mejor camino.

• Disabled: es un puerto que no participa del proceso de STP, por ende ni siquiera escucha BPDUs.

Existen varios comandos útiles para verificar el funcionamiento de Spanning Tree.

• show spanning-tree: muestra el ID de raíz, el ID del puente y el estado de los puertos.

• show spanning-tree summary: muestra un resumen del estado de los puertos.

• show spanning-tree root: muestra el estado y la configuración del puente raíz.

• show spanning-tree detail: muestra información detallada sobre los puertos.

• show spanning-tree interface: muestra la configuración y el estado de la interfaz de STP.

• show spanning-tree blockedports: muestra los puertos bloqueados.

IEEE 802.1w es la evolución de STP, propuesta por la IEEE, para solución el problema de la convergencia lenta de la primera edición del protocolo. Trabaja de manera similar a STP, en los siguientes aspectos:

• Elige un Root Bridge en la topología.

• Elige un Root Port en cada Non Root Bridge.

• Elige un Designated Port en cada segmento.

• Coloca en estado normal, las interfaces en Blocking State o Forwarding State.

Las diferencias entre RSTP, y la versión original, es que:

• RSTP no espera el max age de 20 seg. para comenzar a analizar eventos, sino que con 3 Hello times, le basta para comenzar a buscar cambios.

• Elimina el Forward Delay.

• Converge en aproximadamente menos de 10 segundos.

• Converge en aproximadamente menos de 10 segundos.

RSTP, determina tres tipos de conexiones físicas a nivel 2 del modelo OSI, estas son:

• Link Type Point to Point: entre dos SW.

• Lynk Type Shared: link contra un Hub, o bien dos conexiones iguales entre dos SWs, sin usar Etherchannel.

• Edge Type: simil PortFast.

Veamos las diferencias, entre los estados de los puertos de STP, y los de RSTP.

El Alternate Port, es básicamente un Root Port de reemplazo, en caso de que el RP actual pierda conectividad. Estos son puertos que reciben, BDPU peores que el del RP, pero que sin embargo es útil tener en cuenta a la hora de un proceso de convergencia.

El concepto de Back Up Port, solo aplica en los casos que el SW tiene dos vínculos en el mismo dominio de colísión.

Veamos las diferencias entre los roles de STP y RSTP.

Vemos como diferencia dos estados: 

• El estado Blocking, ahora se denomina Discarding. 

• No existe más el estado Listening, y solo se emplea el estado de Learning entre Discarding y Forwarding, lo cual agiliza el proceso de convergencia.

A los ya conocidos roles de los puertos de STP, RSTP agrega 3 roles más: Alternate, Backup y Disabled (que es lo mismo que shutdown). Veamos la figura:

El Alternate Port, es básicamente un Root Port de reemplazo, en caso de que el RP actual pierda conectividad. Estos son puertos que reciben, BDPU peores que el del RP, pero que sin embargo es útil tener en cuenta a la hora de un proceso de convergencia. 

El concepto de Back Up Port, solo aplica en los casos que el SW tiene dos vínculos en el mismo dominio de colísión.

Veamos las diferencias entre los roles de STP y RSTP.

RTSP, funciona levemente de una manera diferente a como lo hace STP. Por ejemplo, los Hellos no son enviados solo por el RB, sino que en RSTP, todos los switches de la topología participan activamente, enviando sus propios BPDUs.

Igualmente, la principal diferencia entre ambas versiones ocurre, cuando se presenta una anomalía o cambio en la red. Esta convergencia, se ve afectada según el tipo de puerto:

• Los Edge Types, inmediatamente son puestos como Forwarding cuando la topología cambia, tal como lo hacemos cuando configuramos PortFast. Configurando PortFast en un puerto, habilitamos el RSTP.

• Acerca de los Point to Point link, RSTP mejora de gran forma la convergencia, al variar el parámetro max age. En vez de esperar la ausencia de 10 Hellos, RSTP solo aguarda la perdida de 3, eliminando la necesidad de pasar por el estado de Listening.

Veamos un ejemplo para terminan de comprender los conceptos mencionados. La red inicialmente no presenta redundancia, y por tal motivo, el administrador decide agregar un link entre el SW 1 y el SW 4. :

Observe, que antes, el SW 4 poseía el Root Port hacia el SW 3, pero ahora con el nuevo link, recibe un mejor BDPU directamente desde SW 1, por ende debe comenzar el proceso de convergencia, a los fines de reutilizar el nuevo enlace con menor costo.

El SW 4, ahora bloquea todos sus puertos, con el fin de crear un loop de nivel 2, mientras negocia con SW 1 el nuevo Root Port. Luego de comprender que posee un mejor costo, coloca inmediatamente en Forwarding el nuevo puerto. 

El concepto clave, es recordar que mientras el proceso de convergencia dure, el SW 4 le asegura al SW 1 que todos sus puertos se encontrarán bloqueados, para no generar un loop de capa 2.

Veamos que sucede mientras negocian:

Vamos a mostrar un pequeño ejemplo, en donde se observa las configuraciones.

Podemos modificar el costo ST de la IEEE, acerca de una interface, de modo de que el tráfico circule por el camino que nosotros decidamos, interfiriendo en el proceso de STP. Observe como reconverge el protocolo al cambiar el costo. Esto lo realizamos de la siguiente manera:

Modificando el Root Primary, podemos hacer que el SW, se coloque como Root Bridge de la topología completa, o bien para una vlan determinada, la 3 en el caso del ejemplo de Cisco: