Spanning Tree Protocol (STP) I

O Spanning Tree Protocol (STP) definido pelo padrão IEEE 802.1d é um protocolo criado com objectivo de se evitar loops de camada 2 (redes locais).  As vezes os servidores travam, a rede fica instavel, os endereços IP nao sao alocados, os sistemas de gestão bloqueiam, as impressoras de rede para de imprimir  e lá vem a desculpa habitual da falta de sistema e toca a reiniciar tudo, como se nao existisse lógica naquele comportamento anómalo.
Bom, como iamos dizendo, a necessidade de se implementar o protocolo STP é mesmo importante em se tratando de redes criadas pela lógica de 3 camadas, a saber, acesso, distribuição e core como mostra a figura abaixo:

Uma infra como a apresentada acima representa uma implementação com links redundantes entre as 3 camadas. Esta configuração é a mais básica e correcta, mas como tal acarreta consigo os seguintes problemas:

1 -  Tempestades de Broadcasts

Ocorre quando cada switch numa rede redundante dispara frames interminantemente. Todas as portas recebem o broadcast menos a porta que enviou.

Na figura acima o host A pretende enviar uma informação para o host B. tanto o bridge A como o bridge B recebem a frame. Adicionam o endereço do host A a tabela MAC. Como o endereço MAC do host B nao consta da tabela de ambos briges (A e B) um broadcast é enviado para todas as interfaces, menos a interface do host A, fazendo com que o bridge B realize outra vez um broadcast (Tempestade de broadcast, porque o bridge A recebe um broadcast do B e o processo continua assim mesmo que o host B tenha recebido já a mensagem).
Continuando, o host B responde ao broadcast  e os bridges A e B aprendem o seu endereço e adicionam a tabela MAC. A tabela ARP do host A é preenchida duas vezes com o endereço MAC do host B. Desta vez a mensagem é encaminhada directamente para o host B, nao por meio dum unico bridge como seria normal mas por meio de 2 bridges originando então o problema abaixo:

2 – Transmissão multiplas de frames

Ocorre quando um dispositivo recebe a mesma frame mais de uma unica vez por meio de unicast. Muitos protocolos nao estão preparados para ‘entender’ isso.

3 – Instabilidade nas tabelas MAC

A instabilidade no conteúdo das tabelas MAC resulta em copias da mesma frame serem distribuidas em diferentes portas do mesmo switch.

No proximo artigo veremos que solução existe para estes problemas.