STP (Spanning Tree Protocol) is een netwerkprotocol dat wordt gebruikt om lussen in Ethernet-netwerken te voorkomen door een lusvrije logische topologie te creëren. Er zijn hoofdzakelijk twee soorten STP: STP (Spanning Tree Protocol) en RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol). STP, gebaseerd op de IEEE 802.1D-standaard, werkt door een rootbridge te kiezen, de kortste paden naar de rootbridge te bepalen en overtollige paden te blokkeren om lussen te voorkomen. RSTP, gebaseerd op IEEE 802.1w, verbetert de convergentietijd van STP door de tijd te verminderen die nodig is om poorten tussen staten over te zetten en sneller herstel van veranderingen in de netwerktopologie mogelijk te maken.
STP-typen kunnen verwijzen naar de verschillende versies of implementaties van Spanning Tree Protocol, zoals STP (Spanning Tree Protocol), RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) en MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol). Elk type heeft zijn eigen kenmerken en verbeteringen gericht op het optimaliseren van de netwerkprestaties, het verkorten van de convergentietijd en het ondersteunen van complexere netwerktopologieën.
STP-berichten zijn essentieel voor de werking van Spanning Tree Protocol en bevatten Bridge Protocol Data Units (BPDU’s). Er worden verschillende soorten STP-berichten uitgewisseld tussen switches, zoals configuratie-BPDU’s, Topology Change Notification (TCN) BPDU’s en BPDU met voorstel en overeenkomst (gebruikt in RSTP). Deze berichten worden gebruikt om de spanning tree-topologie tot stand te brengen en te onderhouden, netwerkwijzigingen te communiceren en te onderhandelen over poortrollen en -statussen tussen switches.
STP wordt voornamelijk gebruikt om lussen in Ethernet-netwerken te voorkomen door ervoor te zorgen dat er slechts één actief pad tegelijk is tussen twee netwerkapparaten. Door een rootbridge te kiezen en optimale paden te berekenen en overtollige paden te blokkeren, helpt STP de netwerkstabiliteit te behouden, broadcast-stormen te voorkomen en het doorsturen van gegevens in geschakelde omgevingen te optimaliseren.
Het Spanning Tree Protocol werkt in vijf verschillende fasen om een lusvrije topologie binnen een netwerk tot stand te brengen. Deze fasen omvatten:
- Initialisatie: Elke schakelaar begint in de blokkerende status en gaat geleidelijk over naar de luister- en leerstatus.
- Bridge-verkiezing: Switches kiezen een root-bridge op basis van de laagste Bridge-ID (combinatie van prioriteit en MAC-adres).
- Topologiedetectie: Switches wisselen BPDU-berichten uit om de netwerktopologie te ontdekken en het kortste pad naar de rootbridge te bepalen.
- Poortrolbepaling: Switch-poorten krijgen rollen toegewezen zoals Root-poort, Aangewezen poort en Blokkerende poort om optimale paden tot stand te brengen en lussen te voorkomen.
- Lusvrije topologie: Na convergentie bereikt het netwerk een lusvrije topologie waarbij redundante paden worden geblokkeerd, waardoor een efficiënte en betrouwbare gegevensoverdracht over het netwerk wordt gegarandeerd.
