Nu när man förstår hur loopar uppstår och grunderna för att använda Spanning Tree Protocol (STP) för att förhindra dem, låt oss gå igenom hur STP skapar en loopfri topologi i fyra steg:
- Välj rotbryggan (root bridge).
- Välj rotportarna (root ports).
- Välj utsedda portar (designated ports).
- Välj alternativa (blockerade) portar.
Under dessa fyra steg använder switcharna ett meddelande-baserade system Bridge Protocol Data Units (BPDU) för att utbyta information om sina anslutningar. Dessa BPDU spelar en avgörande roll i beslutsfattandet för rotbryggan, rotportarna (root ports), utsedda portar (designated ports) och alternativa portar. Varje BPDU innehåller ett ”Bridge-ID” (BID), som identifierar vilken switch som skickade BPDU-meddelande. BID är central för många av besluten i Spanning Tree Algorithm (STA), inklusive valet av rotbryggan och portroller.
I början bestod Bridge ID av två värde:
En senare uppdatering ändrade dessa två värde till tre. Cisco switchar inkluderar VLAN ID som identifierar VLAN som kör olika STP-instanser. ”Bridge ID” består nu av ett prioriteringsvärde, ett utökat system-ID och switchens MAC-adress. Den lägsta BID-värdet bestäms genom att kombinera dessa tre värde.
- Bridge Priority – Standardvärdet (default value) för bryggprioritet på alla Cisco-switchar är 32768 (8 * 4096) i decimalform. Prioritetsintervallet sträcker sig från 0 till 61440 (15 * 4096) i steg om 4096. En lägre bryggprioritet är att föredra, och en bryggprioritet på 0 prioriteras före alla andra bryggprioriteter. Varför 32768 prioritet? Bryggans prioritet består av 4 bitar och VLAN ID av 12 bitar, så tillsammans är 16 bitar. I det binära talsystemet innebär detta att i positionerna representeras från värde 1 till 32 768. Som default finns det enbart VLAN 1 därmed 32768 + 1 = 32769.
För att ändra bryggprioriteten utan att ändra VLAN-ID måste olika kombinationer av de fyra bitarna användas. Till exempel, istället för att ha 1 0 0 0, skulle vi kombinera 0 1 1 1, vilket resulterar i värdena 16 384 + 8 192 + 4096 = 28 672. Sedan läggs VLAN-ID 1 till detta värde, vilket resulterar i en totalt värde på 28 673, vilket är lägre än 32 769.
- Extended system ID – Det utökade system ID värdet är ett decimalvärde som läggs till bryggprioriteten i bryggans ID för att identifiera VLAN för respektive BPDU. Det utökade system-ID möjliggör senare versioner av STP att ha olika rotbryggor för olika VLAN-uppsättningar. Detta gör att redundanta, icke-vidarebefordrade länkar i en STP-topologi för en VLAN-uppsättning kan användas av en annan VLAN-uppsättning som använder en annan rotbrygga.
- MAC address – När två switchar har samma bryggprioritet och samma utökat system-ID kommer switchen med den lägsta MAC-adressen, uttryckt i hexadecimal, att ha den lägsta BID. Detta kan påverka valet av rotbryggan.