STP (Spanning Tree Protocol) w sieciach Cisco to protokół zaprojektowany, aby zapobiegać powstawaniu pętli w sieciach Ethernet poprzez tworzenie topologii logicznej pozbawionej pętli. Działa poprzez wybór mostu głównego (przełącznika) spośród wszystkich przełączników w sieci na podstawie najniższego identyfikatora mostu (kombinacja priorytetu mostu i adresu MAC). Po wybraniu mostu głównego każdy przełącznik w sieci oblicza najkrótszą ścieżkę dotarcia do mostu głównego. Ta ścieżka staje się ścieżką przekazywania, podczas gdy inne ścieżki są blokowane, aby zapobiec tworzeniu się pętli. STP wykorzystuje jednostki BPDU (ang. Bridge Protocol Data Units) wymieniane pomiędzy przełącznikami w celu przekazywania informacji o topologii, wykrywania pętli oraz określania aktywnych i zablokowanych portów na każdym przełączniku.
STP to protokół używany w sieciach Ethernet w celu zapobiegania burzom rozgłoszeniowym i pętlom, które mogą prowadzić do przeciążenia i niestabilności sieci. Działa poprzez wybór mostu głównego spośród wszystkich połączonych ze sobą przełączników w sieci. Następnie każdy przełącznik określa najkrótszą ścieżkę do mostu głównego i blokuje nadmiarowe ścieżki, aby uniknąć pętli. Utrzymując topologię pozbawioną pętli, protokół STP zapewnia przesyłanie pakietów optymalnymi ścieżkami oraz zachowanie niezawodności i wydajności sieci.
STP działa w oparciu o rozproszony algorytm, który umożliwia przełącznikom wspólne określanie najlepszych ścieżek przesyłania w topologii sieci. Protokół składa się z szeregu etapów, obejmujących wybór mostu głównego, obliczenie kosztów ścieżki i zmianę stanu portu (przekazywanie, blokowanie lub nasłuchiwanie) na podstawie odebranych jednostek BPDU. Dzięki tym mechanizmom STP dynamicznie dostosowuje się do zmian w topologii sieci, takich jak awarie łączy lub dodatki, aby utrzymać stabilne i wydajne środowisko sieciowe.
Algorytm drzewa opinającego używany w STP opiera się na zasadach teorii grafów, w szczególności na znajdowaniu minimalnego drzewa rozpinającego (MST) dla topologii sieci. Algorytm rozpoczyna się od wyboru mostu głównego, a następnie oblicza najkrótszą ścieżkę od każdego przełącznika do mostu głównego. Wykorzystuje koszty ścieżki określone na podstawie prędkości łącza (przepustowości) jako mierników wyboru najlepszych ścieżek. Przełączniki wymieniają jednostki BPDU, aby informować się wzajemnie o swojej pozycji w drzewie opinającym i wykrywać wszelkie zmiany wymagające ponownej oceny topologii. Ten iteracyjny proces gwarantuje, że topologia sieci pozostanie wolna od pętli, zapewniając jednocześnie redundancję poprzez alternatywne ścieżki, które do czasu użycia są blokowane.
CCNA (Cisco Certified Network Associate) zrozumienie procesu STP wymaga nauczenia się, jak konfigurować i rozwiązywać problemy z protokołami drzewa opinającego w sieciach Cisco. Kandydaci na kurs CCNA zapoznają się z zasadami STP, w tym wyborem mostu głównego, rolami portów (root, wyznaczony, zablokowany), obliczaniem kosztów ścieżki i czasami konwergencji. Uczą się konfigurować parametry STP, takie jak priorytet mostu i koszty ścieżki, za pomocą poleceń Cisco IOS. Ponadto CCNA obejmuje techniki rozwiązywania problemów w celu identyfikowania i rozwiązywania typowych problemów związanych z protokołem STP, zapewniając stabilność i wydajność sieci w środowiskach Cisco.