Un cable de más tumba la red

Un cable de respaldo que lo tumba todo

Para que la red no dependa de un solo cable, unes tres switches en triángulo: si un enlace falla, queda otro camino. Tiene sentido… hasta que alguien envía una difusión.

Cada switch la inunda por todos sus puertos. La copia que va por la izquierda da la vuelta al triángulo y regresa, y la que va por la derecha también. Cada switch vuelve a inundar cada copia que recibe. Las tramas Ethernet no tienen un contador de vida (como el TTL de IP), así que nunca se mueren: se multiplican sin fin. Es una tormenta de difusión. En segundos satura los enlaces y la CPU de los switches.

Además, las tablas MAC se vuelven locas: la misma MAC de origen aparece por un puerto y luego por otro, y el switch cambia la entrada una y otra vez. Y los equipos pueden recibir la misma trama duplicada.

Cerrar calles para que haya un solo camino

Imagina una ciudad donde cada calle conecta con otras en círculos. Para que un mensajero nunca dé vueltas, la alcaldía elige una plaza central y cierra con conos algunas calles, de modo que desde cualquier punto haya un solo camino hacia la plaza. Las calles cerradas no se destruyen: si una calle abierta se cae, se quitan los conos.

Eso hace STP (Spanning Tree Protocol, IEEE 802.1D): convierte la red con bucles en un árbol y deja los cables sobrantes bloqueados como respaldo.

Raíz, puertos raíz, designados y bloqueados

Los switches intercambian mensajes llamados BPDU y siguen cuatro pasos:

1. Eligen el puente raíz: gana el Bridge ID más bajo. El Bridge ID es la prioridad (32768 por defecto, en múltiplos de 4096) seguida de la MAC del switch. Si todos tienen la prioridad por defecto, gana la MAC más baja, que suele ser la del switch más viejo.
2. Cada switch elige su puerto raíz: el que tiene el menor costo acumulado hasta la raíz. Costos clásicos: 10 Mb/s = 100, 100 Mb/s = 19, 1 Gb/s = 4.
3. En cada enlace hay un puerto designado: el del switch más cercano a la raíz. Todos los puertos de la raíz son designados.
4. Los demás se bloquean: no reenvían tramas, pero siguen escuchando BPDU por si tienen que activarse.

En el STP clásico, un puerto pasa por bloqueo → escucha → aprendizaje → reenvío, y la red tarda de 30 a 50 segundos en reaccionar a un cambio. RSTP (802.1w, spanning-tree mode rapid-pvst) añade roles de puerto alterno y respaldo y converge en pocos segundos.

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