Funcionamiento del protocolo de árbol de expansión (STP)

El protocolo de árbol de expansión (STP) evita el bucle de tramas al poner las interfaces del conmutador en estado de reenvío o bloqueo.

Cómo Switch puede decidir qué interfaz debe estar en estado de reenvío o bloqueo. Aprenderemos la respuesta de esta pregunta en este artículo. Antes de continuar, debemos conocer algunos términos.

• BID:
  significa Bridge ID. Es un valor de 8 bytes único para cada conmutador. Los dos primeros bytes son bytes de prioridad y los seis bytes restantes contienen la dirección MAC integrada del conmutador.
• Costo de la ruta:
  es un valor numérico que se otorga al enlace entre dos interfaces en función de la velocidad de la interfaz. Cuanto mayor sea la velocidad del enlace, menor será el costo.
• BPDU:
  la unidad de datos del protocolo de puente es un mensaje que los conmutadores intercambian entre ellos. BPDU de uso común es Hola. Contiene costo y BID.

Nota:
usamos la palabra «Puente», aunque los conmutadores están involucrados porque STP se introdujo antes que los conmutadores. Los puentes fueron el primer dispositivo en usar STP. Por lo tanto, varios términos incluyen la palabra «Puente».

Para elegir la interfaz para el estado de reenvío y bloqueo, STP utiliza tres criterios:

• Selección de conmutador raíz. Todas sus interfaces están en estado de reenvío.
• Todos los demás conmutadores que no son raíz hacen un puerto raíz. Y el puerto raíz es aquel puerto cuyo costo de ruta al conmutador raíz es mínimo. Todos los puertos raíz se colocan en estado de reenvío.
• El costo de ruta mínimo desde cada conmutador hasta el conmutador raíz se denomina costo raíz de ese conmutador. Y entre todos los conmutadores, el conmutador cuyo costo raíz es mínimo se convierte en conmutador designado. El puerto del conmutador designado a partir del cual se calcula el costo raíz se convierte en el puerto designado (DP). DP se coloca en estado de reenvío.

S.no	Caracterización de puertos	Estados STP
1.	Todos los puertos del conmutador raíz	Estado de reenvío
2.	Puerto raíz del conmutador no raíz	Estado de reenvío
3.	Puertos designados	Estado de reenvío
4.	Todos los demás puertos de trabajo	Estado de bloqueo

Elección del conmutador raíz:
todos los conmutadores de una LAN intercambian Hello BPDU entre sí. En primer lugar, todos los conmutadores se consideran conmutadores raíz, pero el conmutador raíz se selecciona en función del BID del conmutador. El interruptor que tiene un bit de menor prioridad en BID es el interruptor raíz seleccionado.

Si el bit de prioridad se ata, entonces el conmutador que tiene una dirección MAC más baja en Hello BPDU se selecciona como conmutador raíz. En el diagrama que se muestra a continuación, SW1 se convierte en el conmutador raíz después de comparar el BID de cada conmutador en la LAN.

Figura: elección del conmutador raíz

Elección del puerto raíz en conmutadores no raíz:
los puertos de cada conmutador que tienen un costo mínimo de ruta al conmutador raíz se eligen como puerto raíz para ese conmutador. En el diagrama que se muestra a continuación, el puerto Gi0/1 de SW2 y SW3 se elige como puerto raíz (RP).

Figura: selección de puerto raíz en conmutadores no raíz