STP (802.1d)

Protocolo de camada de enlace responsável pela resolução de problemas de loop de camada de enlace, ou seja, de caminhos redundantes entre 2 switches.

Problemas detectados quando há loop de camada de enlace:

1) Duplicidade de endereços mac na tabela de endereçamento: o switch não define para qual porta deve encaminhar um pacote de unicast
2) Tempestade de broadcast: os broadcasts são encaminhados para todas as portas de conexão entre os switches, fazendo com o tempo com que a rede pare.

Solução:

Para solucionar esse problema os caminhos redundantes devem ficar "desativados" enquanto não hover necessidade.

Funcionamento Básico
1) Através de trocas de mensagens entre os switches (BPDUs) há a escolha de que switch deverá ser o root, o critério é o menor valor possível de Bridge ID (prioridade + mac-address)
2) A partir do root bridge é montado o melhor caminho levando em consideração o custo de cada interface, tal custo é inversamente proporcional a largura de banda,e quanto menor o custo melhor as chances de ser escolhido.
3) Esse processo é repetido por todos os switches até que haja a convergência do melhor caminho

Fases de funcionamento
Bloqueio (tempo padrão 20 segundos): toda porta inicia nessa etapa, ela escuta as mensagens de bpdu e vim de verificar a necessidade de entrar ou nao em operação ou mudança de topologia
Escuta (tempo padrão 15 segundos)
Aprendizagem (tempo padrão 15 segundos): aprendizado de endereços MAC para a tabela de alocação
Encaminhamento: pacotes trafegam pela rede

A distância máxima entre 2 switches é conhecida como diâmetro de rede, e influencia o tempo de convergência de uma rede, regra: quanto maior o diâmetro da rede menor deverão ser os tempos das fases de funcionamento do STP

Custos definidos pela IEEE:

Nomenclatura de portas:
saindo do root bridge em direção aos outros switches:
Portas desgnadas
saindo dos outros switches em direção ao root bridge:
Portas root
Portas que estão bloqueadas pelo STP
Portas alternativas

Veja aqui material da Cisco