STP
Spanning Tree Protocol
 É um protocolo de nível 2 projetado para ser executado em bridges e
Switches
 Padronizado pela norma 802.1d
 Garante que não irá existir a situação de LOOP quando existem
caminhos redundantes na rede
 STP detecta/desabilita LOOP de rede e fornece ligações de backup
entre Switches e Bridges
LOOPING DE REDE
LOOPING DE REDE
PROBLEMAS
BroadCast Storm.
PROBLEMAS
Descrição do Problema.
1. HOST envia um frame de broadcast (destino - FFFFFFFFFFFF)
2. Switch A identifica o endereço de destino (broadcast)
3. Switch A envia o frame para o segmento B
4. Quando o BroadCast chega até o Switch B, irá colocar no segmento A
5. O frame de Broadcast irá ficar em loop na rede
PROBLEMAS
Filtrando Instabilidade
PROBLEMAS
Descrição do Problema
1. HOST envia uma frame unicast para o ROUTER (origem e destino)
2. Switch A e B recebem o frame e aprendem que o endereço do HOST
está ligado a porta 2.
3. Switch A não aprendeu o endereço do ROUTER e repassa o frame
para o segmento B
4. Quando o frame enviado pelo Switch A é recebido pelo Switch B. O
Switch B removerá a primeira entrada (HOST Mac Address ligado a
porta 2) e colocará a nova entrada com o Mac Address ligado a porta 1.O
Switch B não poderá encaminhar os frames porque existe uma
instabilidade no mapeamento de endereço MAC e Porta.
RESOLUÇÃO DO PROBLEMA
 Quando um Switch que possui o protocolo STP implementado,
descobre um LOOP na rede, este bloqueia uma ou mais portas
redundantes
 Quando ocorre uma alteração na topologia da rede, o STP
automaticamente reconfigura as portas dos Switches/Bridge para evitar
uma falha, bloqueando algumas portas.
 Periodicamente o STP emite mensagens (BPDU) multicast. Através
destas mensagens, o STP contrói uma rede livre de LOOP com uma
arquitetura em árvore.
Eleição da Bridge Root
Eleição das Portas Root da Bridges Não Root
Seleção das portas Designadas
Bloqueio de Outras Porta.
CONSTRUÇÃO DA ÁRVORE
Seleção da Bridge/Switche ROOT
 Somente uma bridge pode ser selecionada com ROOT na rede
considerada
 Todas as decisões na rede são tomadas considerando esta ROOT
BRIDGE como por exemplo: qual porta será bloqueada, qual porta será
ativada,
 A BRIDGE ROOT é o inicio da árvore
IDENTIFICAÇÃO
 Cada BRIDGE possui uma identificação (ID) e é única na rede, a
BRIDGE ROOT escolhida será a que possuir o menor ID.
 O ID é constituído de duas partes: Prioridade (2 bytes - 1 até 65536)
e MAC address (6 bytes)
 A prioridade default é 32768 (0x8000)
 Exemplo: prioridade default 32768 e MAC Address
00:A0:C5:12:34:56, o ID é 8000:00a0:C512:3456
 Na BRIDGE ROOT, todas as portas são designadas. Porta
designada, são portas que estão sempre no estado de forwarding.
 Enquanto a porta está no modo forwarding, a porta pode receber e
enviar tráfego.
SELEÇÃO DE PORTAS
 Para cada BRIDGE que não seja ROOT, existirá uma porta ROOT.
 A porta ROOT é a porta através da qual a BRIGE que não é ROOT,
comunica-se com a BRIDGE ROOT.
 A porta ROOT é a porta da BRIDGE NÃO ROOT que possui o menor
custo para chegar até a BRIDGE ROOT
 A porta ROOT normalmente estará em modo forward
 Custo do Caminho é o custo total para transmitir um frame na LAN
através de uma porta da BRIDGE ROOT, o custo é assinalado de acordo
com a banda de um LINK de comunicação. Os meios que apresentam
uma velocidade menor possuem um custo maior.
 Quando múltiplas portas têm o mesmo custo para a BRIDGE ROOT, a
porta com a menor prioridade é selecionado como porta ROOT.
Tabela de Custo Recomendado
pelo IEEE 802.1d
Link Speed
Recommended
Cost
Recommended
Cost Range
4Mbps
250
100 to 1000
10Mbps
100
50 to 600
16Mbps
62
40 to 400
100Mbps
19
10 to 60
1Gbps
4
3 to 10
10Gbps
2
1 to 5
SELEÇÃO DE UMA PORTA
DESIGNADA
 Para cada domínio de colisão (segmento de rede) existe uma porta
designada.
 A porta designada possui o menor custo até a BRIDGE ROOT.
 A porta designada normalmente está no modo forwarding para
receber e enviar tráfego para um segmento.
 Se mais de uma porta no segmento tem o mesmo custo, a porta da
Bridge com o menor ID será selecionado com porta designada.

ESCOLHA DA PORTA
DESIGNADA
Estados da Porta
Estado da porta da Bridge:
Blocking, Listening, Learning, Forwarding, Disable
COMO STP TRABALHA
 Após o STP determinar a árvore com os menores custos:
 habilita todas as portas ROOT e DESIGNADAS
 habilita as portas DESIGNADAS
 desabilita outras portas
 Após realizar a atividades acima, as Bridges trocam pacotes BPDU
(Bridge Protocol Data Unit) periodicamente.
 Quando a topologia da LAN é alterada, uma nova árvore (spanning
tree) é construída.
Exemplo Prático
Switch A :
MAC = 00A0C5111111, Priority = 32768
Port 1
Cost
Priority
19
128
Port 2
100
128
Switch B :
MAC = 00A0C5222222, Priority = 32768
Cost
Priority
128
Port 1
Port 2
19
100
128
Switch C :
MAC = 00A0C5333333, Priority = 1
Port 1
Cost
19
Priority
128
EXEMPLO PRÁTICO
 Definição dos ID  A = 8000:00A0:C511:1111
 B = 8000:00A0:C522:2222
 C = 0001:00A0:C533:3333
 Switch C possui o menor ID e é escolhido como Bridge ROOT
 Todas as portas da Bridge ROOT são habilitadas.
Protocol Identifier
Identifica o tipo de protocolo . Este campo contém o valor Zero.
Version
Indica a versão do protocolo.Este campo contém o valor Zero.
Message Type
Indica o tipo da mensagem. Este campo contém o valor Zero.
Flags
Este campo contém um dos seguintes valores:
Topology change (TC) bit, Sinaliza que houve mundança da topologia
da LAN
Topology change acknowledgment (TCA) bit, é setado para indicar o
recebimento de uma mensagem de configuração com o bit TC setado.
Root ID
O campo Root ID identifica a Bridge Roott com 2-byte de prioridade
seguido de 6 byte de Identificação.
Root Path Cost
Indica o custo do caminho entre Bridge que está enviando a mensagem
de configuração até Bridge ROOT..
Bridge ID
Indica a Prioridade e o ID da Bridge que está enviando a mensagem.
Port ID
Indica o número da Porta (IEEE ou Cisco Spanning-Tree Protocol
BPDU) ou o ring and bridge number (IBM Spanning-Tree Protocol
BPDU) da qual a mensagem foi de configuração foi enviada. Este campo
permite que múltiplos laços criados pelas múltiplas Bridges que estão
interligadas, sejam detectadas e corrigidas.
Message Age
Indica o total de tempo decorrido após a recepção da mensagem de
configuração ROOT na qual esta mensagem está baseada.
Maximum Age
Indica quando a mensagem de configuração deve ser deletada.
Hello Time
Indica o tempo entre as mensagem de configuração enviadas pela Bridge
ROOT.
Forward Delay
Indica o tempo que a Bridge deve esperar ante de mudar para um novo
estado após uma nova alteração de topologia. Se a Bridge mudar de
estado muito rapidamente, e nem todos os links estiverem prontos,
poderemos alcançar um estado de LOOP.