¿Qué es el Spanning Tree Protocol?
El Spanning Tree Protocol (STP) es un protocolo de capa dos publicado en la especificación IEEE 802.1.
Dado un grafo conectado
y sin dirección, un
spanning tree de dicho
grafo es un sub-grafo de
tipo árbol que conecta
todos los vértices.
El propósito del protocolo es hacer que los switches
descubran de forma dinámica un subconjunto de la topología
que esté libre de bucles (un árbol) y que aún tenga suficiente
conectividad para que haya un camino entre cada switch,
siempre que sea físicamente posible.
Los switches intercambian información (BPDU) cada dos segundos si se detecta alguna anormalidad en algún puerto STP cambiara de estado algún puerto automáticamente utilizando algún camino redundante sin que se pierda conectividad en la red.
Versiones
Traditional Spanning Tree (802.1d):
- Los switches intercambian mensajes que les permiten calcular el Spanning Tree.
- Estos mensajes se conocen como BPDUs (Bridge Protocol Data Units)
- Dos tipos de BPDUs:
- Configuración
- Topology Change Notification (TCN)
Elección del Switch Raíz (802.1d)
Primer paso: Decidir la ubicación del punto de referencia:
switch raíz (root switch)
El proceso de elección se basa en el ID del switch,
que se compone de:
- La prioridad del switch: Un valor de dos octetos que es configurable.
- La dirección MAC: Una dirección única, escrita en hardware, que no se puede cambiar.
Cada switch comienza enviando BPDUs con un
ID de switch raíz igual a su propio ID. Los BPDUs recibidos se analizan para ver si
hay un ID de switch raíz que sea menor. De ser así, cada switch reemplaza el valor del ID del
switch raíz anunciado con el valor menor.
Al cabo de un rato, todos los switches se ponen
de acuerdo en quién será el switch raíz.
Selección del Puerto Raíz
El puerto raíz corresponde a la ruta de menor coste desde el Switch no raíz, hasta el Switch Raíz. Los puertos raíz se encuentran en estado de envío o retransmisión y proporcionan conectividad hacia atrás al Switch Raíz. La ruta de menor coste al switch raíz se basa en el ancho de banda.
Cada enlace en cada switch tiene un costo de
camino (path cost).
El costo del camino a la raíz es la acumulación del
costo de camino del puerto más los costos aprendidos
de los switches vecinos.
Puertos Designados
El puerto designado es el que conecta los segmentos al Switch Raíz y solo puede haber un puerto designado por segmento. Los puertos designados se encuentran en estado de retransmisión y son los responsables del reenvío de tráfico entre segmentos.
Los puertos no designados se encuentran normalmente en estado de bloqueo con el fin de romper la topología de bucle.
Rapid Spanning Tree o RSTP (802.1w)
La convergencia es mucho más rápida. La comunicación entre switches es más interactiva.
Los puertos de usuarios no participan. Estos van al estado de forwarding inmediatamente.
Si se reciben BPDUs en un puerto de usuario, éste
se convierte en un puerto inter-switch para evitar
bucles.
Define estos roles de puerto:
- Puerto Raíz (igual que en 802.1d)
- Puerto Alternativo
- Puerto con camino alternativo al switch raíz.
- Puerto Designado (igual que en 802.1d)
- Puerto Backup
- Camino backup/redundante a un segmento donde otro switch está conectado.
REFERENCIAS
- Jeffry Handal. (octubre 14,2013). STP. NSRC, 1, 50. marzo 3,2018, De https://nsrc.org/workshops/2013/walc/campus/raw-attachment/wiki/.../STP.pdf Base de datos
- Ernesto Ariganello. (noviembre 21, 2006). Protocolo de árbol de extensión(STP). marzo 3, 2018, de Aprende Redes.com Sitio web: http://aprenderedes.com/2006/11/protocolo-de-arbol-de-extensionstp/
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