STP (Spanning Tree Protocol)

زمانی که در شبکه چندین سوییچ را به هم وصل کنید، ممکن است باعث ایجاد لوپ در شبکه شود. STP (Spanning Tree Protocol)، در واقع پروتکلی جهت جلوگیری از ایجاد لوپ در لایه ی دوم OSI می باشد.

عدم وجود پروتکل STP (Spanning Tree Protocol) باعث ایجاد مشکلاتی مثل:

-ناپایداری جدول Mac یا mac address instabiliry
-طوفان انتشار یا Broadcast Storm
-ارسال چند باره ی فریم ها یا multiple frame transmission می شود.

هر اینترفیس در این پروتکل دارای ۳ حالت بلاک، فوروارد و یا transition می باشد.
برای ایجاد پروتکل STP (Spanning Tree Protocol)، در هر vlan و یا در کل توپولوژی یک سوییچ به عنوان Root Bridge انتخاب می شود. روش های مختلفی برای انتخاب Root Bridge وجود دارد. اولین روش براساس priority می باشد. به این صورت که هر سوییچ یک BPDU یا Bridge Protocol Data Unit براساس BID یا Bridge ID ارسال می کنند.  در صورتی که priority سوییچ ها برابر باشند، در قدم بعدی Mac address ها با هم مقایسه می شوند . هر سوییچی که Mac address کمتری داشت به عنوان Root Bridge انتخاب خواهد شد و سوییچی که Mac address بالاتری دارد بلاک می شود و ان سوییچ ارسال و دریافت اطلاعات نخواهد داشت.

هر کدام از پورت ها می توانند سه حالت روت، Designated و یا بلاک را داشته باشند.
روت پورت: بهترین مسیر برای رسیدن به Root Brdige است و همه ی سوییچ‌ها به جز Route Bridge هرکدام یک Root Port دارند. در هر سوییچ فقط یک روت پورت وجود دارد.
Designated پورت: پورت هایی که به سوییچ متصل هستند. همچنین پورت در بقیه ی سوییچ ها، در صورتی که روت پورت و بلاک نباشند، Designated پورت می باشند.

بلاک: پورتی که بلاک می شود تا از ایجاد لوپ در شبکه جلوگیری کند.
پروسه ی خارج شدن پورت از حالت بلاک و قرار گرفتن به حالت فوروارد به این صورت است که ۱۵ ثانیه طول میکشد که پورت از حالت بلاک به حالت listening برود. ۱۵ ثانیه طول میکشد به حالت learning برود و بعد از ان وارد حالت فوروارد خواهد شد. ترتیب انتقال پورت ها را می توانید در تصویر زیر مشاهده نمایید:

در سوییچ های سیسکو این امکان وجود دارد که با استفاده از کامندها، پورتی را براساس نیاز در حالت بلاک قرار دهیم.