13 gru 2025·8 min
Spanning Tree Radia Perlman: cichy kręgosłup Ethernetu
Poznaj Radię Perlman i dowiedz się, jak Spanning Tree Protocol zapobiega pętlom w Ethernet, umożliwia redundancję i sprawił, że duże sieci stały się stabilne i niezawodne.
Poznaj Radię Perlman i dowiedz się, jak Spanning Tree Protocol zapobiega pętlom w Ethernet, umożliwia redundancję i sprawił, że duże sieci stały się stabilne i niezawodne.
Ethernet powstał jako prosty sposób łączenia komputerów w tym samym budynku. W miarę jak rozchodził się po biurach, kampusach i centrach danych, oczekiwania się zmieniły: sieci lokalne przestały być „miłe do posiadania” — stały się infrastrukturą dla poczty, udostępniania plików, drukarek, telefonów i w końcu całych procesów biznesowych. Gdy ta instalacja zawodziła, wszystko, co na niej polegało, też przestawało działać.
Budowniczowie sieci szybko nauczyli się też gorzkiej lekcji niezawodności: jeśli zaprojektujesz sieć z tylko jedną ścieżką między urządzeniami, zerwany kabel lub awaria przełącznika może wyłączyć cały obszar. Oczywistym rozwiązaniem jest redundancja — dodatkowe łącza i przełączniki.
Na warstwie 2 Ethernetu jednak redundancja ma niebezpieczny skutek uboczny: pętle.
Radia Perlman zaprojektowała Spanning Tree Protocol (STP) — mechanizm, który pozwala sieciom Ethernet mieć redundancję bez zawalenia się przez pętle. Jej wkład nie polegał na „większych rurach” — to praktyczny, rozproszony sposób, w jaki przełączniki mogą się ze sobą porozumieć, uzgodnić bezpieczną strukturę przekazywania i automatycznie dostosować się przy zmianach topologii.
STP to system, którego nie zauważysz, dopóki go nie brakuje lub nie jest źle skonfigurowany. Gdy działa, nic nie wygląda specjalnie: ruch płynie, łącza są aktywne, a sieć toleruje awarie. Cicho blokuje akurat tyle ścieżek, by uniemożliwić pętle, a jednocześnie trzyma alternatywy w rezerwie, gdy aktywna trasa padnie.
Pokażemy problem w praktyce: co wygląda jak pętla Ethernet i dlaczego powoduje burze i awarie. Potem przejrzymy podstawową ideę STP — jak zachowuje redundancję, eliminując pętle — i wyjaśnimy, prostymi słowami, jak przełączniki decydują, które łącza przekazują ruch, a które czekają w rezerwie. Na końcu będziesz mieć intuicyjny model, dlaczego STP stał się fundamentem przełączania warstwy 2 i dlaczego projekt Perlmana ma znaczenie, nawet gdy Ethernet rozrósł się znacznie poza biurowe początki.
Wczesne sieci Ethernet były małe i proste: kilka maszyn podłączonych do współdzielonego segmentu albo — później — kilka przełączników (kiedyś nazywanych „mostami”) łączących segmenty. Gdy odłączono kabel, awaria była zauważalna — i łatwa do zrozumienia.
W miarę jak organizacje dodawały pokoje, piętra i budynki, sieć rzadko rosła według idealnego planu. Rosła jak żywy organizm: nowy przełącznik tu, „awaryjny” kabel tam, tymczasowe obejście, które cicho stało się stałe.
Przy takim rozwoju pojawiają się dodatkowe łącza z praktycznych powodów:
Pojedynczo każda zmiana może wydawać się nieszkodliwa. Razem mogą stworzyć wiele ścieżek między tymi samymi przełącznikami.
Redundancja jest pożądana, bo poprawia dostępność. Jeśli jedno łącze padnie, ruch może poprowadzić inną drogą i użytkownicy pozostaną produktywni.
Ale na warstwie 2 (przełączanie) Ethernet nie był zaprojektowany, by automatycznie „wybrać” jedną ścieżkę i ignorować pozostałe. Przełączniki przekazują ramki na podstawie nauczonych adresów, i bez mechanizmu koordynacji wiele ścieżek może utworzyć pętlę.
To jest sedno napięcia: więcej kabli może przypadkowo zniszczyć sieć. Same połączenia dodane, by zwiększyć bezpieczeństwo, mogą stworzyć warunki, w których ruch krąży bez końca, przeciążając łącza i urządzenia. Spanning Tree powstał, by zachować korzyści z redundancji, jednocześnie zapobiegając tym przypadkowym, sieciowym samowywołanym awariom.
Pętla przełączania Ethernet powstaje, gdy istnieją dwie (lub więcej) aktywne ścieżki warstwy 2 między tymi samymi przełącznikami — często dlatego, że ktoś dodał kabel „zapasowy”, podłączył oba uplinki do tej samej sieci lub połączył przełączniki w pierścień bez mechanizmu kontrolnego. Ramki nie mają limitu przeskoków na warstwie 2, więc mogą krążyć w nieskończoność.
Część ruchu jest przeznaczona do rozgłaszania: broadcasty (np. zapytania ARP) i „nieznane docelowe” ramki (gdy przełącznik jeszcze nie zna, na którym porcie jest dany adres MAC). W pętli taka zalana ramka jest kopiowana i wysyłana w obrębie pętli, potem kopiowana znowu i znowu.
Prosty przykład: komputer pyta „Kto ma 10.0.0.5?” przez ARP (broadcast). W pętli każdy przełącznik powiela broadcast na wiele portów, a powielone kopie wracają do innych przełączników. Bardzo szybko łącza i CPU przełączników spędzają większość czasu na obsłudze duplikatów, zostawiając niewiele zasobów na rzeczywisty ruch.
Przełączniki uczą się, gdzie są urządzenia, obserwując, z którego portu przychodzą ramki z danym adresem MAC. W pętli te same ramki mogą pojawiać się na różnych portach z odstępem kilku milisekund. Przełącznik ciągle „zmienia zdanie” o lokalizacji MAC, nadpisując swoją tabelę wielokrotnie. Rezultatem jest wysyłanie ruchu na zły port, potem zalewanie, potem ponowne błędne nauczanie.
Te efekty łączą się w objawy, które ludzie rozpoznają: nagłe spowolnienia w całej sieci, przerywane rozłączenia, rozmowy VoIP przerywane, Wi‑Fi które „działa, ale jest nieużywalne”, a czasem całkowity przestój, gdy przełączniki saturują się i przestają odpowiadać. Jeden przypadkowy kabel łatwo może wyłączyć znacznie więcej niż dwa urządzenia, które łączy.
Ethernet zyskuje odporność dzięki posiadaniu więcej niż jednej możliwej ścieżki między przełącznikami. Jeśli kabel zostanie przerwany, ruch może poprowadzić inną drogą. Z drugiej strony dodatkowe ścieżki mogą przypadkowo utworzyć koło — a ramki Ethernet nie mają pola „time to live”, które zatrzymałoby ich krążenie.
Spanning Tree Protocol (STP) rozwiązuje to prostym porozumieniem: trzymaj redundantne łącza fizycznie podłączone, ale logicznie wyłącz część z nich, tak by aktywna sieć tworzyła drzewo bez pętli.
Pomyśl o mieście, które buduje dodatkowe drogi, aby karetki mogły dotrzeć do każdej dzielnicy nawet przy zamknięciu. Jeśli miasto otworzy wszystkie drogi bez reguł, mogą powstać dezorientujące pętle, gdzie kierowcy krążą wokół tych samych bloków.
STP działa jak kontrola ruchu:
Kluczową częścią projektu Radii Perlman jest brak polegania na kontrolerze, który mówiłby każdemu przełącznikowi, co robić. Każdy przełącznik uczestniczy, wymieniając krótkie komunikaty i niezależnie dochodząc do tych samych wniosków, które łącza mają przekazywać, a które mają czekać w rezerwie.
To czyni STP praktycznym w realnych sieciach: możesz dodawać przełączniki, usuwać łącza lub doświadczać awarii, a sieć skoncerguje na bezpiecznym wzorcu przekazywania.
Poprawnie wdrożony STP daje dwa zwykle sprzeczne rezultaty:
Spanning Tree Protocol (STP) ma jedno zadanie: utrzymać redundancję Ethernetu, nie dopuszczając do nieskończonego krążenia ramek. Robi to, sprawiając, że wszystkie przełączniki zgadzają się co do jednej „najlepszej” zestawu łączy do użycia w danym momencie — zwanego drzewem rozpinającym (spanning tree) — i umieszcza dodatkowe łącza w stanie zapasowym.
STP najpierw wybiera mostek główny, przełącznik służący jako punkt odniesienia dla całej sieci. Myśl o nim jak o „środku mapy”. Mostek jest określany przez wartość priorytetu (konfigurowaną lub domyślną) oraz unikalny identyfikator; najniższy wygrywa.
Następnie każdy przełącznik pyta: „Jaka jest moja najlepsza ścieżka do mostka głównego?” STP przypisuje koszt ścieżki do każdego łącza (szybsze łącza zwykle mają niższy koszt). Każdy przełącznik sumuje koszty wzdłuż możliwych tras i wybiera najniższą sumę jako preferowaną drogę do mostka.
Port, którego używa przełącznik niebędący mostkiem do dotarcia do mostka tą najlepszą ścieżką, staje się jego portem głównym (root port).
Na każdym współdzielonym połączeniu między przełącznikami („segmencie”), STP potrzebuje dokładnie jednej strony, która będzie przekazywać ruch w kierunku mostka. Ten przekazujący port to port wyznaczony dla segmentu. Przełącznik reklamujący najniższy koszt ścieżki do mostka na danym segmencie otrzymuje rolę wyznaczonego.
Porty, które nie są ani portami głównymi, ani portami wyznaczonymi, są ustawione w stanie blokowania (STP) lub podobnym stanie nieprzekazywania (w nowszych wariantach). Blokowanie nie usuwa kabla ani nie likwiduje redundancji — po prostu powstrzymuje ten port przed przekazywaniem zwykłych ramek Ethernet, aby pętla nie mogła powstać. Jeśli aktywne łącze zawiedzie, STP może odblokować drogę zapasową i utrzymać łączność.
Zróbmy STP bardziej konkretnym na przykładzie czterech przełączników:
STP zaczyna od wyboru jednego punktu odniesienia: mostka głównego. Każdy przełącznik reklamuje identyfikator (bridge ID), a najsłabszy ID wygrywa.
Załóżmy, że S1 ma najniższy bridge ID. Teraz wszyscy się zgadzają: S1 jest mostkiem głównym.
Każdy przełącznik niebędący mostkiem wybiera dokładnie jeden port jako port główny: port zapewniający najlepszą ścieżkę do S1.
Dla każdego segmentu STP wybiera jedną stronę jako port wyznaczony. Każdy port, który nie jest ani portem głównym, ani wyznaczonym, staje się zablokowany.
W tym przykładzie to łącze S3–S4 jest miejscem, w którym przerywana jest pętla. Jeśli S3 już dociera do mostka przez S2, STP może ustawić port S3 w kierunku S4 (lub port S4 w kierunku S3, zależnie od krotek) jako zablokowany.
Wynik: wszystkie kable są podłączone, ale istnieje tylko jedna aktywna ścieżka między dowolnymi punktami — żadnej pętli.
Jeśli aktywna ścieżka przestanie działać (np. S2–S3 padnie), STP ocenia sytuację na nowo. Wcześniej zablokowane łącze S3–S4 może przejść do stanu przekazywania, przywracając łączność przez S3 → S4 → S1.
To przełączenie nie jest natychmiastowe; STP potrzebuje czasu na rekonwergencję, by bezpiecznie zaktualizować stany przekazywania bez ponownego wprowadzenia pętli.
STP działa tylko wtedy, gdy wszystkie przełączniki w sieci zgadzają się co do zasad. Dlatego standardy mają znaczenie: większość prawdziwych sieci to środowiska multi‑vendor, z urządzeniami kupowanymi przez lata. Bez wspólnego protokołu jedna marka „zapobiegania pętlom” może nie rozumieć innej, a redundancja może zamienić się w awarię.
Tradycyjny Spanning Tree Protocol jest zdefiniowany w IEEE 802.1D. Nie musisz czytać wszystkich artykułów, by z niego korzystać — kluczowe jest to, że 802.1D daje różnym producentom wspólny język do wyboru mostka, obliczania kosztu ścieżki i decyzji, które porty mają przekazywać lub blokować.
Nawet gdy przechodzisz do nowszych wariantów (jak RSTP czy MSTP), powód jest ten sam: zachowanie jest wystandaryzowane na tyle, by urządzenia mogły się koordynować, zamiast zgadywać.
Przełączniki koordynują się za pomocą małych ramek kontrolnych zwanych BPDUs (Bridge Protocol Data Units). Myśl o BPDU jak o „hello” STP: zawierają informacje niezbędne przełącznikom do budowy wspólnego obrazu topologii — kto uważa się za mostek, jak daleko jest do niego (koszt) i informacje o timingach.
Ponieważ BPDUs są wymieniane ciągle, STP reaguje na zmiany. Gdy łącze padnie, rozmowa BPDU się zmienia i przełączniki rekonwergują, odblokowując wcześniej zablokowaną ścieżkę.
Praktyczny niuans: dostawcy często używają różnych nazw dla tych samych ustawień. Opcja taka jak „port cost”, „edge/PortFast” czy „bpdu guard” może pojawić się pod innymi nazwami w GUI lub CLI. Podstawowe koncepcje STP są jednak spójne — warto je przetłumaczyć na to, co 802.1D chce osiągnąć.
Klasyczny STP (IEEE 802.1D) rozwiązał problem pętli, ale rekonwergencja po awarii była czasami boleśnie powolna. Powód jest prosty: STP było ostrożne. Porty nie przechodziły od razu do przekazywania — przechodziły przez stany czasowe (blocking → listening → learning → forwarding). Przy domyślnych timerach rekonwergencja mogła trwać dziesiątki sekund (często ~30–50 s), co wystarczało, by połączenia głosowe padły, aplikacje time‑outowały, a użytkownicy uznali „sieć nie działa”.
Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP, IEEE 802.1w) zachowuje cel — brak pętli przy redundancji — ale zmienia sposób, w jaki przełączniki dochodzą do porozumienia.
Zamiast czekać na długie, stałe timery, RSTP używa szybszego handshake między przełącznikami, by potwierdzić, które porty mogą bezpiecznie przekazywać. Rozpoznaje też, że niektóre porty mogą przejść natychmiast:
Mówiąc prosto: RSTP nadal blokuje odpowiednie łącza, aby zapobiec pętlom; tylko nie traktuje każdej zmiany jako najgorszego przypadku.
Gdy sieci rosły, uruchamianie jednej wspólnej topologii dla wszystkiego stało się ograniczeniem — szczególnie przy wielu VLANach i skomplikowanych topologiach. Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP, IEEE 802.1s) pozwala tworzyć wiele instancji drzewa rozpinającego i mapować grupy VLAN na każdą instancję.
Dzięki temu możesz:
Główne udoskonalenie od STP → RSTP → MSTP jest spójne: zachowaj redundancję, zapobiegaj pętlom i przywracaj przekazywanie szybciej oraz przewidywalniej.
Najmniej docenianą korzyścią STP jest to, że zmienia „dodatkowe kable i przełączniki” w przewidywalne źródło niezawodności. W skali przedsiębiorstwa — wiele szaf, wiele przełączników dostępowych, ciągłe przemieszczenia i zmiany — redundancja warstwy 2 może być darem lub pułapką. STP sprawia, że częściej jest darem.
Duże sieci rzadko zawodzą z powodu jednego przerwanego łącza; zawodzą, bo odzyskiwanie jest chaotyczne. STP pomaga, dostarczając kontrolowany sposób reagowania na zmiany:
Wiele organizacji utrzymuje włączone STP nawet jeśli myślą, że ich topologia jest wolna od pętli. Powód jest pragmatyczny: ludzie popełniają błędy, dokumentacja się dezaktualizuje, a nieoczekiwane ścieżki warstwy 2 pojawiają się znikąd. Z włączonym STP przypadkowy dodatkowy kabelek częściej spowoduje zablokowany port niż awarię całego budynku.
Nowoczesne centra danych często preferują rutowane fabric leaf–spine (warstwa 3) lub specyficzne technologie warstwy 2 z aktywnym/aktywnym użyciem łączy, by uzyskać większą przepustowość bez polegania na klasycznej rekonwergencji STP. Niemniej jednak STP (lub jego warianty jak RSTP/MSTP) jest wciąż szeroko stosowany w sieciach kampusowych, segmentach brzegowych i jako warstwa kompatybilności tam, gdzie czysta warstwa 3 nie jest praktyczna.
W dużej skali prawdziwe osiągnięcie STP jest tak samo operacyjne, jak techniczne: pozwala zespołom zwykłym, a nie tylko specjalistom, bezpiecznie zarządzać redundancją.
STP jest prosty w koncepcji — zapobieganie pętlom warstwy 2 przy zachowaniu dróg zapasowych — ale kilka utrzymujących się mitów sprawia, że ludzie wyłączają je, źle konfigurują lub „optymalizują” do stanu awaryjnego.
To prawda, że nowoczesne sieci często opierają się na routingu warstwy 3, MLAG i overlayach, które zmniejszają potrzebę klasycznego IEEE 802.1D. Ale STP (lub jego nowsze formy jak RSTP/MSTP) nadal daje siatkę bezpieczeństwa wszędzie tam, gdzie Ethernet może przypadkowo utworzyć pętlę: przełączniki dostępu, sieci tymczasowe na wydarzenia, laboratoria, małe oddziały i wszędzie tam, gdzie ktoś może połączyć dwa porty „tylko po to, by przetestować”.
Wyłączenie STP może zamienić nieszkodliwy błąd okablowania w burzę broadcastów, która wyłączy całą VLAN.
Zablokowany port nie jest „martwy”. To zweryfikowana ścieżka zapasowa. STP świadomie wymienia część aktywnej przepustowości na stabilność: jeśli łącze przekazujące padnie, zablokowane łącze może stać się nową trasą bez konieczności ręcznego okablowania. Zespoły czasem próbują wymusić przekazywanie wszystkich łączy przez wyłączanie STP, spłaszczanie VLANów lub dodawanie niezarządzanych przełączników. To może wyglądać efektywnie — aż do pierwszej pętli, która „stopi” sieć.
Redundancja pomaga tylko wtedy, gdy jest zaprojektowana. Dodawanie dodatkowych cross‑linków między przełącznikami bez planu zwiększa liczbę możliwych scenariuszy pętli i utrudnia przewidzenie zachowania STP. Skutkiem mogą być nieoczekiwane ścieżki ruchu, zablokowane uplinki lub dłuższa rekonwergencja po awarii.
Nawet z włączonym STP złe ustawienia potrafią spowodować poważne szkody:
Wniosek: STP to nie tylko checkbox — to płaszczyzna kontroli. Traktuj ją jak taką, dokumentuj zamiary i waliduj zmiany przed szerokim wdrożeniem.
Problemy ze Spanning Tree często pojawiają się jako „sieć jest wolna”, zanim ktoś zorientuje się, że to problem warstwy 2. Kilka skoncentrowanych kontroli może oszczędzić godzin szukania przyczyny.
Gdy pojawi się pętla Ethernet lub niestabilność STP, zwykle zobaczysz:
Zacznij od fundamentów:
Dobre praktyki STP to w dużej mierze proces:
Jeśli chcesz szerszą checklistę do izolowania problemów sieciowych poza STP, zobacz wpis na temat podstaw rozwiązywania problemów sieciowych.
STP jest świetnym przykładem „cichej infrastruktury” i zwykle zawodzi w bardzo ludzkich sposobach: niejasny zamiar, niedokumentowane okablowanie, niespójne konfiguracje i ad‑hocowe rozwiązywanie problemów. Jednym z praktycznych sposobów redukcji tego ryzyka jest budowa lekkich narzędzi wewnętrznych i runbooków wokół operacji STP.
Z Koder.ai zespoły mogą szybko tworzyć małe dashboardy lub narzędzia z prostego chatu — na przykład narzędzie, które wczytuje wyjścia przełączników, wyróżnia aktualny mostek główny, flaguje niespodziewane zablokowane porty lub śledzi zdarzenia zmian topologii w czasie. Ponieważ Koder.ai pozwala eksportować kod źródłowy i wdrażać/aplikacje z rollbackami i snapshotami, to wygodny sposób, by przenieść „wiedzę plemienną” do utrzymywanego serwisu wewnętrznego zamiast jednorazowego skryptu na laptopie jednego inżyniera.
Praca Radii Perlman nad spanning tree przypomina, że niektóre z najważniejszych elementów infrastruktury nie są efektowne — po prostu zapobiegają chaosowi. Dając Ethernet praktyczny sposób używania redundantnych łączy bez tworzenia pętli, STP uczynił „dodaj ścieżkę zapasową” bezpiecznym domyślnym wyborem zamiast ryzykownego eksperymentu. Ta zmiana umożliwiła większe, bardziej odporne sieci warstwy 2 w przedsiębiorstwach, kampusach i centrach danych.
STP zakłada, że coś pójdzie nie tak: kabel zostanie podłączony źle, przełącznik się zrestartuje, łącze będzie fluktuować. Zamiast liczyć, że operatorzy nigdy nie popełnią błędów, buduje system, który potrafi wchłonąć błędy i skonwergować do bezpiecznego stanu. Lekcja ta wychodzi poza sieci: traktuj tryby awarii jako wymagania pierwszej klasy.
Spanning Tree świadomie blokuje część łączy, by zachować stabilność sieci. Ta „zmarnowana przepustowość” to świadomy kompromis na rzecz przewidywalności. Dobre systemy często rezerwują zapas — dodatkowy czas, dodatkowe kontrole, dodatkowe zabezpieczenia — ponieważ unikanie katastrofalnej awarii jest ważniejsze niż wyciskanie ostatniego procenta wykorzystania.
STP działa, bo każdy przełącznik przestrzega tych samych rozproszonych reguł i wymienia małe komunikaty kontrolne, by uzgodnić topologię bez pętli. Nie potrzebujesz jednego operatora, który za każdym razem decyduje, które porty zamknąć. Wniosek: gdy wiele komponentów musi współpracować, zainwestuj w protokoły i domyślne ustawienia, które czynią bezpieczne zachowanie najprostszym do osiągnięcia.
Jeśli zapamiętasz tylko kilka punktów, niech to będą te: buduj redundancję, zakładaj błąd ludzki i zautomatyzuj „bezpieczny wybór”. To podejście — bardziej niż pojedyncza funkcja — tłumaczy, dlaczego spanning tree stał się tak cichym, ale niezbędnym elementem infrastruktury.
Jeśli chcesz więcej przystępnych materiałów o podstawach sieci, przeglądaj wpisy na blogu.
Pętla na warstwie 2 powstaje, gdy przełączniki mają dwie lub więcej aktywnych ścieżek między tymi samymi segmentami, tworząc cykl. Ponieważ ramki Ethernet nie mają limitu przebiegów na warstwie 2, zalewane ruchy (broadcasty i nieznane unicast) mogą krążyć bez końca i się mnożyć, przeciążając łącza i CPU przełączników.
Redundancja dostarcza alternatywne ścieżki, ale bez koordynacji przełączniki mogą wysyłać ruch po wszystkich nich jednocześnie. To tworzy pętlę, w której zalewane ramki są powielane wielokrotnie, prowadząc do burz broadcastów i niestabilnego uczenia się adresów MAC — w praktyce często kończy się to awarią całej sieci spowodowaną jednym dodatkowym kablem.
STP utrzymuje redundantne łącza fizycznie podłączone, ale logicznie wyłącza niektóre porty, tak aby aktywna topologia tworzyła drzewo bez pętli. Gdy aktywna ścieżka zawiedzie, STP może przełączyć wcześniej zablokowany port na stan przekazywania, przywracając łączność.
STP wybiera mostek główny jako punkt odniesienia dla całej domeny warstwy 2. Mostek ten ma najniższy identyfikator mostka (priorytet + unikalny identyfikator). Wybranie właściwego urządzenia jako mostka głównego pomaga utrzymać przewidywalne ścieżki ruchu.
Każdy niermostkowy przełącznik wybiera jeden port główny (root port) — port z najniższym całkowitym kosztem ścieżki do mostka głównego. Koszt ścieżki opiera się na prędkości łączy (szybsze łącza zwykle mają niższy koszt); przy remisach używane są identyfikatory, by decyzja była deterministyczna.
Dla każdego segmentu między przełącznikami STP wybiera jeden port wyznaczony, który będzie przekazywał ruch w kierunku mostka głównego (strona reklamująca najlepszą ścieżkę do mostka staje się wyznaczona). Porty, które nie są ani portem głównym, ani portem wyznaczonym, przechodzą w stan zablokowany/odrzucający, dzięki czemu STP przerywa pętle.
To oznacza, że port nie przekazuje zwykłych ramek użytkownika, więc nie może brać udziału w pętli. Łącze nadal jest fizycznie podłączone i może przenosić ruch kontrolny STP; w razie zmiany topologii (np. awarii) zablokowany port może zostać podniesiony do stanu przekazywania jako nowa aktywna ścieżka.
BPDUs (Bridge Protocol Data Units) to ramki kontrolne STP, które przełączniki wysyłają, by wymieniać informacje o topologii: kto jest mostkiem głównym, jaki jest koszt ścieżki do niego i detale timingowe. Poprzez ciągłą wymianę BPDU przełączniki wykrywają zmiany i rekonwergują do bezpiecznej, wolnej od pętli topologii.
Klasyczny STP (IEEE 802.1D) bywał „wolny”, ponieważ opierał się na konserwatywnych timerach i przechodzeniu portów przez sekwencję stanów (blocking → listening → learning → forwarding), co mogło zająć dziesiątki sekund. RSTP (802.1w) przyspiesza rekonwergencję dzięki szybszemu mechanizmowi handshake i natychmiastowym przejściom dla niektórych portów (np. portów krawędziowych/PortFast), redukując przestoje po awarii.
Szybkie kontrole do diagnozy problemów ze STP/pętlami:
Te kroki często szybko wskazują przyczynę problemu; dalej możesz użyć bardziej szczegółowych narzędzi diagnostycznych.