Redes: Sabe o que faz e como funciona o Spanning Tree Protocol?

No mundo das redes informáticas são muitos os protocolos que existem para garantir que as comunicações funcionam da melhor forma possível. Nesta área há protocolos bastante populares como é o caso do HTTP, HTTP, SSH, TCP, UDP... mas há outros que não são muito falados mais têm uma importância enorme!

Hoje vamos fazer uma introdução ao protocolo STP - Spanning Tree Protocol.

A alta disponibilidade de uma rede informática requer, em muitas situações, que existam equipamentos redundantes assim como ligações. No entanto, o facto de existirem ligações/toplogia redundantes leva a que existam "loops" na rede, degradando o desempenho da mesma. Como o objetivo de controlar os loops ao nível da camada 2 do modelo OSI, foi criado o protocolo STP.

Spanning Tree Protocol (STP)

O STP, definido pelo padrão IEEE 802.1d, é um protocolo que funciona ao nível da camada 2 do modelo OSI e tem como como principal objetivo controlar ligações redundantes, garantindo o desempenho de uma rede.

Como já referimos, os switches não filtram broadcasts e tal situação faz com que todos os broadcast recebidos numa interface de um switch sejam enviados pelas outras interfaces, excepto pela interface que foi recebida (flooding), podendo assim ser criados broadcast storms.

Como funciona o STP?

Em traços gerais, aquilo que o STP faz é eliminar logicamente caminhos de comunicação. Para tal o protocolo cria uma árvore de switches presentes na rede e elege o switch de referência, a partir do qual será criada a árvore.

No âmbito do protocolo STP, esse switch é denominado de root bridge. A eleição da root bridge é feita com base numa prioridade e também com base no Mac-Address. Numa rede apenas pode existir uma root bridge.

Tendo em consideração o exemplo, o SwitchA é eleito root bridge porque é o que tem menor prioridade (por omissão, a prioridade é 32768)  e também o menor endereço físico (MAC address).

Em seguida, cada switch, que não é root bridge, define qual é a sua root port. Esta interface é escolhida tendo em conta o menor custo (tendo como base a largura de banda) para a root bridge. Esta interface é colocada em modo de encaminhamento.

Por cada segmento, é definido uma designated bridge. Este será o switch com menor custo até à root bridge (no exemplo a seguir é o SwitchD). A interface de ligação com a root bridge é colocada no modo "encaminhamento". A porta do SwitchE é colocada em modo de bloqueio, fazendo assim o bloqueio das frames e evitando os loops na rede.

Em termos de configuração o STP é um protocolo relativamente simples mas na teoria há alguns conceitos que são necessários aprender bem. Num próximo tutorial iremos continuar a falar sobre alguns protocolos bastante usados nesta área.

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