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STP Spanning Tree

(Spanning Tree Protocol) es un protocolo de red de nivel 2 de la capa OSI (nivel de enlace de datos). Está basado en un algoritmo diseñado por Radia Perlman mientras trabajaba para DEC. Hay 2 versiones del STP: la original (DEC STP) y la estandarizada por el IEEE (IEEE 802.1D), que no son compatibles entre sí. En la actualidad, se recomienda utilizar la versión estandarizadapor el IEEE.
Su función es la de gestionar la presencia de bucles en topologías de red debido a la existencia de enlaces redundantes (necesarios en muchos casos para garantizar la disponibilidad de las conexiones).

El protocolo permite a los dispositivos de interconexión activar o desactivar automáticamente los enlaces de conexión, de forma que se garantice que la topología está libre debucles. STP es transparente a las estaciones de usuario.
Los bucles infinitos ocurren cuando hay rutas alternativas hacia una misma máquina o segmento de red destino. Estas rutas alternativas son necesarias para proporcionar redundancia, ofreciendo una mayor fiabilidad a la red. Si existen varios enlaces, en el caso que uno falle, otro enlace puede seguir soportando el tráfico de la red. Losproblemas aparecen cuando utilizamos dispositivos de interconexión de nivel de enlace, como un puente de red o un conmutador de paquetes.



Cuando existen bucles en la topología de red, los dispositivos de interconexión de nivel de enlace de datos reenvían indefinidamente las tramas Broadcast y multicast creando un bucle infinito que consume tanto ancho de banda en la red como CPU de losdispositivos de enrutamiento. Esto provoca que la red degrade en muy poco tiempo pudiéndose quedar inutilizable. Al no existir un campo TTL (Time To Live, Tiempo de Vida) en las tramas de capa 2 se quedan atrapadas indefinidamente hasta que un administrador de sistemas rompe el bucle. Un router, por el contrario, sí podría evitar este tipo de reenvíos indefinidos. La solución consiste en permitir laexistencia de enlaces físicos redundantes, pero creando una topología lógica libre de bucles. STP calcula una ruta única libre de bucles entre los dispositivos de la red pero manteniendo los enlaces redundantes desactivados como reserva, para activarlos en caso de falla.
Detalles de Spannin Tree Protocol
STP evita que se formen bucles en una red jerárquica que implementa enlaces redundantes.
STPutiliza distintos estados de puertos y temporizadores para evitar la generación de bucles.
Un switch de la red se designa como puente raíz. El puente raíz se determina a través de un proceso de elección donde las tramas de BPDU se intercambian entre switches vecinos en un dominio de broadcast.
Todos los demás switches de la red utilizan el algoritmo de spanning tree para determinar sus funciones depuertos de switch. Los puertos de switch más cercanos al puente raíz se convierten en puertos raíz. Los puertos que no son raíz restantes compiten por la función de designado o no designado.
Debido a que la convergencia del protocolo spanning tree puede tomar hasta 50 segundos en completarse, se desarrollaron RSTP y PVST+ rápido.
RSTP reduce el tiempo de convergencia hasta 6 segundos.
PVST+rápido agrega el soporte de VLAN en RSTP. PVST+ rápido es la implementación preferida del protocolo spanning tree utilizado en un red de switches de Cisco.
Redundancia
En un diseño jerárquico, la redundancia se logra en las capas de distribución y núcleo a través de hardware adicional y rutas alternativas entre dicho hardware.

La redundancia proporciona una gran flexibilidad en la elección de rutasde la red y permite que los datos se transmitan independientemente de la existencia de fallas en una ruta simple o en un dispositivo en las capas de distribución o núcleo. La redundancia cuenta con algunas complicaciones que deben ser tenidas en cuenta antes de que se implemente de forma segura en una red jerárquica.
Inconvenientes
Cuando existen varias rutas entre dos dispositivos en la red...