Tipos de protocolo de árbol de expansión (STP) – Part 1

Requisito previo: Protocolo de árbol de 
expansión El Protocolo de árbol de expansión (STP) se utiliza para crear una red sin bucles al monitorear la red para rastrear todos los enlaces y apagar los menos redundantes. 
Root bridge es un switch en una sola VLAN o topología completa (según el tipo de estándar STP utilizado) que se encarga de distribuir las BPDU y bloquear el puerto menos redundante. 

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

Tipos de protocolo de árbol de expansión (STP) – 

1. 802.1D: también se conoce como CST (Common Spanning Tree). Es un estándar de árbol de expansión desarrollado por IEEE que elige solo un puente raíz por topología completa. Todo el tráfico fluye por la misma ruta (la mejor ruta hacia el puente raíz), pero esto no siempre es válido, ya que puede haber escenarios en los que la ruta optimizada para llegar a una VLAN sea diferente de la ruta obtenida al elegir el puente raíz. . Es muy lento ya que tarda 32 segundos en converger. 

ventajas: 

• Se requiere menos CPU y memoria.

Desventajas:

• Menor optimización ya que la ruta calculada como el mejor costo para el puente raíz podría no ser la mejor ruta para llegar a una red. 
   
• Sin equilibrio de carga. 
   

2. Árbol de expansión por VLAN + (PVST+): es un estándar de árbol de expansión desarrollado por Cisco para sus dispositivos que encuentra el puente raíz por VLAN. Es una versión predeterminada de Cisco de STP. Encuentra una instancia de árbol de expansión 802.1d independiente para cada VLAN. También proporciona comparabilidad hacia atrás con 802.1d o CST. Esto está más optimizado para IEEE porque proporciona una selección de ruta óptima a medida que se encuentra una instancia separada de STP por VLAN. Esto es tan lento como CST. 

ventajas: 

• PVST+ proporciona una mayor optimización del rendimiento de una red que CST, ya que selecciona puentes raíz por VLAN. 
   
• El consumo de ancho de banda es menor que CST. 
   
• Se logra un equilibrio de carga óptimo.

Desventajas:

• Esto es lento como CST, es decir, el tiempo de convergencia es lento. De forma predeterminada, los switches de Cisco tardan 50 segundos en converger. 
   
• Se requieren más recursos (CPU y memoria). 
   

3. 802.1w – Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) – Es un estándar de expansión desarrollado por IEEE que proporciona una convergencia más rápida que CST pero mantiene la misma idea de encontrar un solo puente raíz en la topología. Los recursos de puente necesarios en RSTP son más altos que CST pero menos que PVST+. 

ventajas: 

• Evita bucles de red.
• Evita la redundancia.
• Convergencia más rápida.
• Compatible con versiones anteriores de STP.

4. Árbol de expansión rápido por VLAN + (RPVST+): Cisco desarrolla este estándar de árbol de expansión que proporciona una convergencia más rápida que PVST+ y encuentra instancias separadas de 802.1w por VLAN. Requiere mucha más CPU y memoria que otros estándares STP. 
 

5. 802.1s (Árbol de expansión múltiple): este estándar es desarrollado por IEEE en el que se realiza la agrupación de VLAN y para cada grupo único, se ejecuta RSTP. Esto es básicamente un protocolo de árbol de expansión que se ejecuta sobre otro protocolo de árbol de expansión. 

ventajas: 

• Alta redundancia 
• se puede lograr el equilibrio de carga. 
• se requiere un menor uso de CPU y memoria

Desventajas:

• Se requiere más configuración y no es fácil de implementar.