Elección del puente raíz en el protocolo de árbol de expansión

Los enlaces redundantes se utilizan para proporcionar una ruta de respaldo cuando un enlace falla, pero un enlace redundante a veces puede causar bucles de conmutación. El objetivo principal del Protocolo de árbol de expansión (STP) es garantizar que no cree bucles cuando tenga rutas redundantes en su red. 

Protocolo de árbol de expansión (STP): 
como IEEE STP, se usa para crear una red sin bucles al monitorear la red para rastrear todos los enlaces y apagar los redundantes. Estos son algunos términos importantes relacionados con el protocolo de árbol de expansión: 

• Unidad de datos de prioridad de puente (BPDU): contiene la ID de puente, la ID de puente del remitente, el costo para el puente raíz y los valores del temporizador en el puente raíz. Todos los switches intercambian BPDU para elegir el puente raíz. El conmutador con el ID de puente más bajo se convierte en el puente raíz.
• ID de puente: es un campo de 8 bytes que es una combinación de prioridad de puente (2 bytes) y dirección Mac base (6 bytes) de un dispositivo. Si hay un empate en la prioridad del puente, se considera la dirección Base Mac.
• Bridge Priority: es una prioridad, que se asigna a cada conmutador, 32768 de forma predeterminada.
• Puente raíz: el puente raíz es el puente con el ID de puente más bajo. Todas las decisiones como qué puertos son los puertos raíz (el puerto con la mejor ruta al puente raíz) se toman desde la perspectiva del puente raíz.
• Costo de la ruta: un conmutador puede encontrar uno o más conmutadores en la ruta al puente raíz. Se analizan todos los caminos y se seleccionará el camino con el costo más bajo. 
   

Velocidad	Costo del enlace
10Mbps	100
100Mbps	19
1 Gbps	4
10 Gb/s	2

Puerto designado: el puerto que envía la mejor BPDU, es decir, los puertos en el puente raíz estarán en estado de reenvío. 
Puerto raíz: el puerto que recibe la mejor BPDU en un puente no raíz. Criterios para seleccionar el puerto raíz: 
 

1. Costo de ruta más bajo para llegar al puente raíz
2. ID de puente de remitente más bajo
3. ID de puerto de remitente más bajo

(Prioridad de puerto + Número de puerto): la prioridad de puerto es 128 de forma predeterminada y el número de puerto es el número de interfaz del conmutador. 

Procedimiento de elección: 
todos los conmutadores de la red se declaran puentes raíz y comienzan a intercambiar sus propias BPDU. La BPDU con el ID de puente más bajo se considera superior. Ahora, el switch que recibe la BPDU superior realiza cambios en su propia BPDU y los transfiere a sus vecinos. Cambia el valor de ID de puente raíz con su ID de puente BPDU superior. Este proceso continúa hasta que todos los conmutadores estén satisfechos con qué puente tiene la ID de puente más baja y, por lo tanto, ese conmutador se declarará como el puente raíz. 

Ahora, de acuerdo con los criterios, se seleccionarán los puertos raíz y luego el puerto que quede estará en modo de bloqueo. 

Ejemplo – 

Aquí hay una pequeña topología con tres conmutadores, el conmutador A (dirección mac-0000.0ACA7.A603), el conmutador B (0030.F222.2794) y el conmutador C (000A.41D5.7937), todos con prioridad predeterminada (32768). 

Elección del puente raíz: 
como todos los conmutadores tienen prioridad predeterminada, existe un empate en función de la prioridad. Ahora, el conmutador con la dirección Mac más baja se convertirá en un puente raíz. Aquí, el interruptor A se convertirá en el puente raíz ya que tiene la dirección Mac más baja. Por lo tanto, los puertos del conmutador A estarán en estado de reenvío, es decir, puerto designado. 

Elección de 
puertos raíz: los puertos raíz se seleccionan en puentes que no son raíz, es decir, el conmutador B y el conmutador C. Ahora, por ejemplo, si el conmutador C elige la ruta a través del conmutador B, el costo será (4+4=8), pero si elige la ruta conectada directamente al conmutador A, entonces el costo será 4, por lo tanto, tanto el conmutador B como el conmutador C elegirán los puertos conectados al conmutador A como sus puertos raíz. 

Ahora, lo único que queda es encontrar qué puerto estará en modo de reenvío y modo de bloqueo, respectivamente. Ahora, como el enlace entre el conmutador B y el conmutador C tiene el mismo costo que el puente raíz, por lo tanto, el conmutador con el puente más bajo estaría en modo de reenvío, por lo tanto, el puerto del conmutador C estará en modo de reenvío y el puerto del conmutador B estará en modo de reenvío. Modo bloque.