Понять протокол связующего дерева (STP)

Петли в сети, вызванные избыточными соединениями, создают бури широковещательных сообщений и приводят к сбоям сети. Протокол Spanning Tree Protocol (STP) решает эту проблему, интеллектуально отключая порты для предотвращения петель, сохраняя при этом соединение. Первоначально являясь протоколом Cisco, STP теперь стандартизирован как IEEE 802.1D. STP избирает корневой мост — центральную точку сети — с помощью Bridge Protocol Data Units (BPDU). Каждый коммутатор имеет идентификатор моста (Bridge ID), представляющий собой комбинацию приоритета и MAC-адреса; коммутатор с наименьшим ID становится корневым мостом. Затем коммутаторы определяют путь с наименьшей стоимостью до корневого моста на основе пропускной способности канала связи. Порты классифицируются как корневой порт (Root Port), назначенный порт (Designated Port) или заблокированный порт (Blocked Port) для предотвращения петель. Медленная конвергенция STP, при которой переходы занимают по 15 секунд каждый, привела к разработке протокола Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP). RSTP значительно улучшает скорость конвергенции, устраняя ненужные шаги и обеспечивая более быструю согласованность между коммутаторами. RSTP достигает конвергенции за секунды, в отличие от 30-50 секунд у STP. Понимание STP и RSTP является фундаментальным для понимания того, как сети предотвращают саморазрушение из-за петель.