Grundlæggende om Spanning Tree Protocol

STP vælger først en root bridge, referenceswitchen øverst i træet. Switchene sammenligner en værdi, der kaldes bridge-id, og som består af en konfigurerbar prioritet samt switchens MAC-adresse. Switchen med det laveste bridge-id vinder og bliver root. Alle stiberegninger måles i forhold til denne root, så dens placering former hele træet.

Hver switch, der ikke er root, vælger én root-port: porten med den billigste sti tilbage mod root bridge. Omkostningen er baseret på forbindelsens hastighed; hurtigere forbindelser har lavere omkostning. Root-porten er switchens bedste rute til toppen af træet. Trafik til root eller videre sendes normalt ud gennem denne port.

For hvert netværkssegment vælger STP også én designated-port, altså den port, der har ansvaret for videresendelse til segmentet. Porte, der hverken er root- eller designated-porte, sættes i tilstanden blocking. En blokeret port videresender ikke data, hvilket bryder loopet, men den lytter stadig efter STP-meddelelser, så den kan overtage, hvis den aktive sti svigter.

Switches koordinerer ved hjælp af BPDUs (Bridge Protocol Data Units), små meddelelser, der udveksles mellem switches. BPDUs indeholder bridge-id'er og stiomkostninger, så switches kan vælge root, beregne stier og registrere ændringer i topologien. Hvis BPDUs holder op med at ankomme på en blokeret port, antager STP, at en forbindelse er svigtet, og kan sætte porten i drift igen for at genoprette stien.

Klassisk STP fører porte gennem tilstandene blocking, listening, learning og forwarding. Overgangen forhindrer en port i at videresende for tidligt og ved et uheld skabe en midlertidig loop. Ulempen er forsinkelsen: Det tager omkring 30 til 50 sekunder at åbne en port helt. Denne langsomme konvergens førte til hurtigere versioner af protokollen.

RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol, 802.1w) er den moderne forbedring. Den konvergerer på få sekunder i stedet for flere tiere af sekunder ved at forenkle porttilstandene og forhandle ændringer direkte mellem switches. RSTP er bagudkompatibel med ældre STP og er standard på de fleste aktuelle switches, så en svigtet forbindelse genoprettes langt hurtigere.

To nyttige funktioner bruges ofte. PortFast lader en access-port, der forbinder en slutenhed, springe ventetilstandene over og videresende med det samme, eftersom en enkelt pc ikke kan skabe en loop. BPDU Guard beskytter disse porte ved at lukke dem ned, hvis de uventet modtager en BPDU. Det ville betyde, at nogen har tilsluttet en switch til en port, der var beregnet til en pc.

Konvergens er den tid, STP bruger på at finde en stabil tilstand uden loops efter en ændring. Når en aktiv forbindelse svigter, holder BPDUs op med at ankomme som forventet, STP beregner på ny, og en tidligere blokeret port skifter til forwarding for at genoprette stien. Klassisk STP bruger flere tiere af sekunder på at konvergere, mens RSTP gør det på få sekunder. Hurtigere konvergens betyder kortere afbrydelser, og derfor har RSTP erstattet klassisk STP på moderne switches.

STP og den hurtigere slægtning RSTP kører stille på næsten alle managed switches. De forhindrer ubemærket de broadcast-storme, som loops ville forårsage, samtidig med at de bevarer backup-forbindelser. Det er grundlæggende Network+-viden at forstå valget af root bridge, portrollerne og BPDUs. Når en backup-forbindelse skal overtage, er det STP, der på få sekunder med RSTP afgør, hvordan netværket forbliver uden loops.

Spanning Tree Protocol (STP) forhindrer loops, samtidig med at redundante forbindelser bevares som backups. Det vælger en root bridge (laveste bridge-id), vælger en root-port på hver switch i retning mod root, en designated-port pr. segment og sætter de øvrige i blocking. Switches koordinerer med BPDUs. Klassisk STP er langsom, mens RSTP konvergerer på få sekunder. PortFast gør porte til slutenheder hurtigere, og BPDU Guard beskytter dem.