تم تطوير بروتوكول Spanning Tree (STP) قبل إنشاء المحولات للتعامل مع مشكلة حدثت مع الشبكات التي كانت تنفذ جسور الشبكة. يخدم STP غرضين:
أولاً ، يمنع المشاكل التي تسببها الحلقات على الشبكة.
ثانيًا ، عندما يتم تخطيط الحلقات الزائدة عن الحاجة على شبكة ما ، فإن STP تتعامل مع معالجة تغييرات الشبكة أو أعطالها.
الفرق بين الجسر والمحول هو أن المحول يعمل مثل جسر متعدد المنافذ ؛ في حين أن الجسر قد يحتوي على منفذين إلى أربعة منافذ ، فإن المحول يبدو كمحور ، وفي شبكة مؤسسة ، عادة ما يحتوي على 12 إلى 48 منفذًا. أثناء استعراض هذا الفصل ، لاحظ أن تقنية STP تستخدم مصطلح الجسور ، عندما تقوم بالفعل بوضع مفاتيح (جسور متعددة المنافذ). في الوقت الذي تم فيه إنشاء STP ، لم تكن المفاتيح موجودة. واضح وضوح الطين؟
STP هو بروتوكول من الطبقة الثانية يمرر البيانات ذهابًا وإيابًا لمعرفة كيفية تنظيم المحولات على الشبكة ثم يأخذ جميع المعلومات التي يجمعها ويستخدمها لإنشاء شجرة منطقية. يحدد جزء من المعلومات التي يتلقاها STP بالضبط كيفية توصيل جميع محولات الشبكة.
يبني STP هذه المعلومات عن طريق إرسال حزم شبكة تسمى وحدات بيانات بروتوكول الجسر (BPDUs أو أحيانًا BDUs). تتحكم وحدات BPDU هذه – أو بالأحرى البيانات الموجودة بها – في الطريقة التي يحدد بها STP هيكل الشبكة.
يوضح الشكل التالي شبكة أساسية بها عناوين MAC مبسطة من 4 أرقام للمفاتيح. سترسل جميع المفاتيح الموجودة على الشبكة إطارات BPDU إلى الشبكة بالكامل ، حتى إذا كانت الشبكة لا تحتوي على أي حلقات. يتم إرسال هذه الحزم ، افتراضيًا ، على الشبكة كل ثانيتين ، وهي صغيرة جدًا ولا تؤثر سلبًا على حركة مرور الشبكة.
إذا كنت تقوم بالتقاط حزمة على شبكة ، فكن على دراية بأن هذه الحزم تملأ شاشة الالتقاط بسرعة ويمكن أن تشتت الانتباه عند مراجعة البيانات التي تم التقاطها. ستحدد العملية الأولية لإرسال إطارات BPDU المحول الذي سيكون جسر الجذر ويعمل كمتحكم أو مدير لـ STP على الشبكة. بشكل افتراضي ، يكون Root Bridge هو المحول الذي يحتوي على أقل عنوان MAC رقميًا.
لتجنب حدوث حلقات Loops في الشبكة تم استحداث أسلوب او طريقة معينة لنقل البيانات بين اجهزة “المبدل” (Switch) , يسمى هذا الاسلوب او هذه الطريقة بروتوكول (Spanning Tree Protocol).
و تعتمد فكرة عمل بروتوكول (STP) على نقطتين بسيطتين و هما:-
• استخدام افضل وصلة بين كل جهازين “مبدل” (Switch).
• إغلاق أي وصلات إضافية (Redundant Links).
و بهذا لن تحدث “الحلقات” (Loops) في الشبكة ولا أي من المشاكل الناتجة عنها.
و اذا حدث عطل في هذه الوصلة التي تم اختيارها , سيتم استخدام احدى الوصلات الأخرى تلقائياً دون أي تدخل من مهندس الشبكة.
و لكي يستطيع بروتوكول (STP) اداء وظيفته هذه :-
• يقوم البروتوكول باختيار احد اجهزة “المبدل” (Switch) ليكون الجهاز الرئيسي,و يسميه Root Bridge.
• ثم يقوم باختيار افضل المسارات التي تصل اجهزة “المبدلات” (Switches) الاخرى بهذا الجهاز الرئيسي, و يتم تحديد افضل هذه المسارات بمقاييس هذا الجهاز الرئيسي.
• ثم يتم تعطيل الوصلات الإضافية الاخرى Redundant Links بإغلاق احد المنافذ المتصلة بها.
و يقوم البروتوكول بتنفيذ هذه العمليات وفقاً لخطوات معينة و اسلوب محدد يعرف بخوارزمية البروتوكول (Spanning Tree Algorithm STA).
