What is it
Spanning Tree Protocol (IEEE 802.1D) è un protocollo di Layer 2 che previene loop nelle LAN ridondanti bloccando selettivamente alcune porte.
How it works
Perché serve STP
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Le reti devono essere ridondanti
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I loop Layer 2 causano:
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Broadcast storm (frame che loopano all’infinito)
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MAC address flapping (stesso MAC visto su porte diverse)
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Ethernet non ha TTL, quindi i loop non si auto-fermano
STP risolve il problema creando una topologia logica senza loop, pur mantenendo i link ridondanti come backup.
Concetti base
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STP usa BPDUs (Bridge Protocol Data Units)
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Gli switch STP sono chiamati bridge (terminologia storica)
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Le porte possono essere:
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Forwarding (attive)
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Blocking (backup)
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Step 1 – Root Bridge Election
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Tutti gli switch inizialmente si credono root
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Il root bridge è lo switch con il Bridge ID più basso
Bridge ID (BID) =
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Bridge Priority (con VLAN ID incluso)
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MAC Address (tie-breaker)
Valore più basso = vince.
Default
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Bridge priority base: 32768
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VLAN 1 → 32769 (32768 + 1)
⚠️ Nota importante (concettuale)
La Bridge Priority viene sempre valutata, ma di fatto non è discriminante finché tutti gli switch mantengono il valore di default (32768).
In assenza di un intervento dell’amministratore:
- la priority è uguale per tutti
- l’elezione del root bridge è quindi determinata dal MAC address più basso
La bridge priority esiste per permettere all’amministratore di forzare deterministicamente l’elezione del root bridge.
👉 Per default vince lo switch con MAC address più basso
Root Bridge
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TUTTE le sue porte sono Designated
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TUTTE in Forwarding
Step 2 – Root Port Selection
Ogni switch non-root sceglie UNA Root Port:
- È la porta con il costo totale più basso verso il root
STP Path Cost (valori da sapere)
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10 Mbps → 100
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100 Mbps (FastEthernet) → 19
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1 Gbps (Gigabit) → 4
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10 Gbps → 2
Il root cost = somma dei costi delle interfacce in uscita verso il root.
Tie-breaker Root Port
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Lowest root cost
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Neighbor con Bridge ID più basso
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Neighbor con Port ID più basso (port priority + port number)
⚠️ Si usa il Port ID del vicino, non quello locale.
Step 3 – Designated vs Non-Designated Ports
Per ogni collision domain (link):
- Deve esistere UNA sola Designated Port
Criteri:
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Switch con root cost più basso → Designated
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Se pari → switch con Bridge ID più basso
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L’altro lato diventa Non-Designated (Blocking)
Regole chiave
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Root Port → sempre Forwarding
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Designated Port → sempre Forwarding
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Non-Designated Port → Blocking
Stato finale STP
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1 Root Bridge
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Ogni switch non-root:
- 1 Root Port
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Ogni link:
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1 Designated Port
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0 o 1 Non-Designated Port (bloccata)
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Risultato: topologia loop-free con link di backup pronti.
CLI Core
show spanning-tree
Common Mistakes
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Dimenticare che il VLAN ID entra nel Bridge ID
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Usare il port ID locale come tie-breaker (è quello del vicino)
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Pensare che STP disabiliti fisicamente le porte (le mette in Blocking)
Synthesis
STP elimina i loop Layer 2 eleggendo un root bridge e lasciando una sola path attiva per ogni segmento, bloccando i link ridondanti.