STP - Spanning Tree Protocol
O protocolo Spanning Tree Protocol (STP) é uma protocolo usada em redes de computadores(camada 2) para evitar loops, que são ciclos infinitos de tráfego que podem sobrecarregar a rede, bloqueio e problemas nas portas.
Vou te explicar isso de uma forma simples:
Imagine que tu tens que fazer uma viagem de carro de São Paulo para o Rio de Janeiro.
O caminho mais curto (Root Port) vai demorar um pouco mais de 5 horas. Conforme a imagem abaixo.
Porém, antes de pegar a estrada, tu ficaste sabendo, pelo noticiário (BPDU) que houve um problema na estrada do Rio de Janeiro, e agora terá que pegar o caminho mais longo, passando por Minas Gerais.
Assim, a viagem vai ficar mais demorada, entretanto, nós iremos conseguir chegar ao destino. Abaixo está o novo trajeto
o STP (Spanning Three) surgiu com o intuíto de evitar loops em cada de enlace”Camada 2″ e levar o tráfego de origem até switch raiz(switch root) no menor caminho.
Os switches se comunicam trocando mensagens de BPDU (Bridge Protocol Data Unit). Assim, caso ocorra alguma modificação na topologia, ele consegue montar o caminho mais curto até o switch raiz(switch root).
Tipos de portas do STP
Edge Port
São as portas conectadas somente as hosts em camada 2 (L 2).
Esse tipo de porta não realiza modificação no protocolo, por isso habilitados o (PORTFAST).
As interfaces INT 0/1 e INT 0/2 são modo EDGE
Root Port
São as portas com o melhor caminho para chegar ao ROOT BRIDGE ou conectando a outro switch de acesso
Cada switch tem uma ROOT Port. A INT0/24 é a root port
Designated Port
A porta recebe os frames e encaminha para os switches abaixo na árvore da topologia. Exemplo na figura abaixo
Eleição de um Switch Root
O protocolo faz a eleição de um switch root no ambiente, ou seja, todas as requisições de frames que o seu switch não conheça, serão enviadas até ele.
No switch root(raiz) não tem nenhuma porta bloqueada. Todas são root port
Existem duas formas de ser elegar um switch raiz.
1 - De forma automática: Menor MAC Address
Quando os switches do seu ambiente são ligados eles trocam BPDUs. Nessa troca cada switch informa a sua priridade.
Por padrão, a prioridade 32768.
Se tu não configurar a prioridade, os switches que receberem quadros BPDUs de outros Switches e irão verificar qual deles possui o menor Mac Address.
Após elegerem o switch root, irão parar de enviar BPDU, caso ingresse outro switch no seu ambiente, irá ocorrer novamente o mesmo processo.
Essa eleição de forma automática não é a uma boa prática utilizada no mercado, pois um switch de acesso por ser eleito como root.
Se isso ocorrer, portas indevidas podem ser bloquadas e prejudicando o tráfego no seu ambiente.
2 - Configurar a prioridade mais baixa no Switch Core da Rede
Configuramos a prioridade zero para todas as vlans no protoclo Spanning Three(STP) no switch core.
Assim, todos os switches que entraram na rede vão receber BPDU informando a prioridade mais baixa, assim orientamos o STP e não haverá mudanças na sua topologia quando inserir um novo switch.
Essa é a uma boa prática utilizada no mercado, porque o switch core é eleito como root.
Fundamentos do STP
Estatus da Porta (Port States)
DISABLE: Porta está desabilitada manualmente(shutdown)
BLOCKING: A porta está habilitada, porém não está passando nenhum tráfego nela, o protocolo bloqueou a porta para evitar loop.
LISTENING: A porta teve uma mudança de status, saiu do modo blocking, podendo enviar e receber BPDU.
LEARNING:A porta recebeu um novo tráfego BDPU e modificou a sua tabela mac address. Esse status não encaminha nenhuma rede, apenas aprende.
FORWARDING: A porta está encaminhando o tráfego de rede.
BROKEN: O switch detectou um problema, é necessário investigar se é cabeamento ou configuração.
Versões do Spanning Three
Conforme a evlução tecnológica, o protocolo foi recebendo melhorias e adicionando características no seu ambiente.
Porém, os conceitos se mantém para todas as versões.
É igual andar de bicicleta, depois que tu aprende, é raro esquecer, porém tem bicicletas com freio a disco, muitas marchas, de fibra de carbono e outras melhorias, mas a sua principal função é ser um veículo prático.
Todas as informações citadas são referentes a primeira versão lancaça em 1990 (IEEE 802.1D).
Abaixo tem a tabela com as outras versões que irei explicar em outros artigos, não quero deixar essa muito longo, senão tu vai embora do meu site e eu perco grana.
