Spanning Tree Protocol

1.Spanning Tree

Se escribe en forma abreviada como STP. El STP es un protocolo que gestiona el acoplamiento, este protocolo es parte del estándar de IEEE 802.1 para el Media Access Control tiende un sobre puente. Usando el algoritmo de árbol que atraviesa, STP proporciona redundancia de la trayectoria mientras que previene los lazos indeseables en una red que son creados por las trayectorias activas múltiples entre las estaciones.

Los lazos ocurren cuando hay rutas alternativas entre los anfitriones. Para establecer redundancia de la trayectoria, STP crea un árbol que atraviese todos los interruptores en una red extendida, forzando las trayectorias redundantes en un recurso seguro, o bloqueado, estado. STP permite solamente una trayectoria activa a la vez entre dos dispositivos de la red (éste previene los lazos) pero establece los acoplamientos redundantes como reserva si el acoplamiento inicial falla.

Si los costes de STP cambian, o si un segmento de la red en el STP llega a ser inalcanzable, el algoritmo del árbol que atraviesa configura de nuevo la topología del árbol que atraviesa y restablece el acoplamiento activando la trayectoria espera. Sin atravesar el árbol en lugar, es posible que ambas conexiones pueden ser simultáneamente vivas, que podrían dar lugar a un lazo sin fin del tráfico en el LAN.

Este algoritmo cambia una red física con forma de malla, en la que se pueden formar bucles, en una red lógica en árbol en la que no se puede producir ningún lazo. Los Bridges se comunican mediante Bridge Protocol Data Units (B.P.D.U's). El bridge con la prioridad más alta (el número más bajo de prioridad numérico) se constituye en la raíz. Este bridge raíz establece el camino de menor coste para todas las redes; cada puerto tiene un parámetro configurable: el Span path cost. Todos los demás caminos son bloqueados para propósitos de bridge. El árbol de expansión (Spanning tree) permanece efectivo hasta que ocurre un cambio en la topología. Esto sucede cuando se da cuenta de ello. El máximo de tiempo de duración del árbol de expansión es de cinco minutos. Cuando ocurre uno de estos cambios, sucede que o bien el actual bridge raíz ha redefinido la topología del árbol de expansión o se ha elegido un nuevo bridge raíz.

2.Protocolo Spanning Tree

Tan pronto como cada dispositivo ha aprendido la configuración de la red, un bucle presenta la información de conflictos en el segmento en que una dirección específica se localiza y obliga al dispositivo a remitir todo el tráfico. El Algoritmo Spanning Tree Protocol es una norma del software (especificaciones IEEE 802.1d) para describir cómo los puentes y conmutadores pueden comunicarse para evitar bucles en la red.

Intercambiando paquetes denominados BPDU, los puentes y conmutadores establecen un único camino para alcanzar cada segmento de la red. En algunos casos, un puerto de un conmutador o puente puede ser desconectado si existe otro camino al mismo segmento. El proceso de transmitir los paquetes BPDU es continuo, por lo que si un puente o conmutador falla repentinamente, el resto de los dispositivos reconfiguran sus rutas para permitir que cada segmento sea alcanzado. En algunos casos, los administradores de la red diseñan bucles en redes con puentes, de forma que si un puente o conmutador falla, el algoritmo Spanning Tree calculará la ruta alternativa en la configuración de la red. Para que esto funcione correctamente, todos los conmutadores y puentes de la red deben de soportar este protocolo.

Cuando varios switch están ubicados en un árbol jerárquico sencillo, es poco probable que ocurran bucles de conmutación. Sin embargo, a menudo las redes conmutadas se diseñan con rutas redundantes para ofrecer más confiabilidad y tolerancia a fallas. Si bien se recomienda el uso de rutas redundantes, ellas pueden tener efectos colaterales indeseables. Los bucles de conmutación son uno de esos efectos. Los bucles de conmutación pueden ocurrir ya sea por diseño o por accidente, y pueden llevar tormentas de broadcast que rápidamente abrumen la red. STP es un protocolo basado en estándares que se usa para evitar bucles de switcheo. Cada switch en una LAN que usa STP envía un mensaje especial llamado unidades de datos del protocolo puente (Bridge Protocol Data Unit, BPDU) desde todos sus puertos para que los otros switches sepan de su existencia y elijan un puente raíz para la red. Los switches entonces usan un algoritmo spanning-tree (Spanning Tree Algorithm, STA) para resolver y desconectar las rutas redundantes.

Cada puerto de un switch que usa protocolo de spanning- tree se encuentra en uno de los cinco estados siguientes:

   * Bloquear
   * Escuchar
   * Aprender
   * Enviar
   * Desactivar

El puerto pasa por estos cinco estados de la forma siguiente:

   * De la inicialización al bloqueo
   * De bloqueo a escucha o desactivado
   * De escucha a aprendizaje o desactivado
   * De aprendizaje a envío o desactivado
   * De envío a desactivado

El resultado de la resolución y eliminación de bucles usando STP es la creación de un árbol jerárquico lógico sin bucles. Sin embargo, si se necesitan, las rutas alternativas están disponibles.