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Protocolo de árbol de
expansión (STP)
El STP es un protocolo de administración de vínculos de capa 2 que proporciona
redundancia de ruta a la vez que impide que se produzcan bucles en la red. Para
que una red Ethernet de capa 2 funcione correctamente, solo puede existir una
ruta activa entre dos estaciones. La existencia de varias rutas activas entre
estaciones finales genera bucles en la red. Si hay un bucle en la red, las estaciones
finales pueden recibir mensajes duplicados. Los switches también pueden detectar
direcciones MAC de estaciones finales en varias interfaces de capa 2. Estas
condiciones generan inestabilidad en la red. El funcionamiento de los árboles de
expansión es transparente para las estaciones finales, que no pueden detectar si
están conectadas a un segmento único de LAN o a una LAN conmutada de varios
segmentos.
El STP usa un algoritmo de árbol de expansión para seleccionar un switch de una
red conectada de manera redundante como raíz del árbol de expansión. El
algoritmo calcula la mejor ruta sin bucles a través de una red de capa 2 conmutada,
para lo cual asigna un rol a cada puerto en base al rol del puerto de topología
activa:
• Root: puerto de reenvío elegido para la topología del árbol de expansión.
• Designated: puerto de reenvío elegido para cada segmento de LAN
conmutada.
• Alternate: puerto bloqueado que proporciona una ruta alternativa al
puente raíz del árbol de expansión.
• Backup: puerto bloqueado de una configuración de realimentación.
El switch que tenga todos sus puertos como el rol designado o como el rol de
respaldo es el switch raíz. El switch que tenga como mínimo uno de sus puertos en
el rol designado se denomina switch designado.
El árbol de expansión fuerza las rutas de datos redundantes a un estado de reserva
(bloqueado). Si un segmento de red del árbol de expansión falla y existe una ruta
redundante, el algoritmo de árbol de expansión vuelve a calcular la topología del
árbol de expansión y activa la ruta de reserva. Los switches envían y reciben tramas
del árbol de expansión, denominadas unidades de datos del protocolo puente
(BPDU), a intervalos regulares. Los switches no reenvían estas tramas, pero las
usan para construir una ruta sin bucles. Las BPDU contienen información acerca
del switch de envío y sus puertos, que incluye el switch y las direcciones MAC, la
prioridad del switch, la prioridad de los puertos y el costo de la ruta. El árbol de
expansión usa esta información para elegir el switch raíz y el puerto raíz para la red
conmutada, y el puerto raíz y el puerto designado para cada segmento conmutado.
Los modos del protocolo de árbol de expansión (STP) incluyen los siguientes:
• El árbol de expansión múltiple (MST) evita los bucles de red al habilitar
solo una ruta activa para el tráfico. El MST también proporciona una ruta
redundante si la ruta activa deja de estar disponible. Este es el modo STP
predeterminado. Si se conecta el switch a un switch de red de Cisco, el valor
predeterminado habitual es PVST+ y no MST. Para que sean compatibles,
es necesario modificar uno de los dos switches.
• El árbol de expansión por VLAN plus (PVST+) se ejecuta en cada VLAN
del switch hasta el máximo admitido, lo que ayuda a garantizar una ruta sin
bucles a través de la red.
Publicación de Rockwell Automation 1783-UM007B-ES-P - Marzo 2015
Configuración de las características del switch
Capítulo 7
249
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Solución de problemas
