O que o STP (Spanning Tree Protocol) faz?

Alguém, por favor, explique o que o Spanning Tree Protocol (STP) realmente faz nos termos dos leigos. Eu sei que isso pode causar problemas com alguns equipamentos de rede, mas essa é a extensão do meu conhecimento.

Desativa dinamicamente todos os links, exceto um conectando dois comutadores. Portanto, evita loops de rede. E permite ter ativado automaticamente o link de backup, caso o principal pare de funcionar.

Porém, sob uma configuração ruim, pode deixar mais de um link conectando dois comutadores, depois o tráfego de transmissão começa a se multiplicar e mata toda a rede.

Citando o protocolo Spanning Tree da Wikipedia -

O Spanning Tree Protocol é um protocolo de rede de camada de link que garante uma topologia sem loop para qualquer LAN em ponte. É baseado em um algoritmo inventado por Radia Perlman enquanto trabalhava na Digital Equipment Corporation. 1 [2] No modelo OSI para redes de computadores, o STP se enquadra na camada 2 do OSI. A árvore de abrangência permite que um design de rede inclua links sobressalentes (redundantes) para fornecer caminhos de backup automáticos se um link ativo falhar, sem o perigo de loops de ponte ou a necessidade de ativar / desativar manualmente esses links de backup . Os loops de ponte devem ser evitados porque resultam em inundações na rede.

O Spanning Tree Protocol (STP) é definido no padrão IEEE 802.1D. Como o nome sugere, ele cria uma árvore de abrangência em uma rede de malha de pontes de camada 2 conectadas (normalmente comutadores Ethernet) e desativa os links que não fazem parte da árvore, deixando um único caminho ativo entre dois nós da rede.

Resumo breve do STP:

• Impede loops de rede que causam falhas na rede.

• Fornece redundância automática de link para operação contínua.

A seguir, por que você precisa do STP: a ponte e o comutador operam na camada 2 do modelo OSI e são geralmente associados aos endereços MAC nas redes Ethernet. Diferentemente do TCP / IP, que opera na camada 3, na camada 2 não há conceito de contagem de saltos que faz com que os pacotes expirem após um período de tempo.

Pontes e comutadores, operando na camada 2, encaminham (se o endereço mac de destino for conhecido) ou inundam (se não for) o tráfego de portas, exceto aquela em que é recebido. Se houver um loop na rede, isso impediria que os pacotes expirassem e consumiria rapidamente toda a largura de banda disponível.

O protocolo spanning tree impede que isso aconteça, permitindo que links redundantes fiquem "em espera". Se um link falhar, a conexão bloqueada anteriormente é ativada e, em questão de segundos, restaura a conectividade.

O Spanning Tree Protocol aborda o problema de colisões de pacotes / loops de rede em uma rede bridget com caminhos de rede redundantes.

Aqui está um belo artigo que explica o problema e o mecanismo por trás do STP: Entendendo o Spanning Tree Protocol - o algoritmo de ponte fundamental .

A redundância elimina um único ponto de falha de hardware em uma rede. Sempre que houver redundância de switch em uma rede, há um loop. O truque aqui é permitir várias pontes e permitir apenas um caminho singular. O algoritmo Spanning Tree Protocol (STP) fornece o componente ausente que a rede Sprocket precisa para implementar uma rede redundante sem os caminhos de tráfego redundantes.