スパニングツリープロトコル（STP）は、スイッチが複数接続されたネットワークで、データ通信のループ（循環）を防ぎ、ネットワークの信頼性を高めるためのIEEE 802.1Dで標準化されたデータリンク層のプロトコルです。物理的にはループを構成する経路がある場合でも、論理的にループが発生しないように一部のポートを「ブロック」し、冗長経路を構築します。障害が発生した際には、ブロックされていた経路を自動的に開放し、別の経路に切り替えることで、ネットワークの可用性を維持します。
主な機能と仕組み
- ループの防止: スイッチ間でBPDU（Bridge Protocol Data Unit）と呼ばれるメッセージを交換し、ネットワーク上の最良経路（ツリー状の論理経路）を決定します。
- 冗長経路の構築: 複数の通信経路を確保しながらも、ループを発生させないように、不要な経路を論理的にブロック（無効化）します。
- 障害時の自動復旧: ネットワークのどこかで障害が発生し、通信経路が途絶えた場合、STPがそれを検知し、ブロックしていたポートを自動的に有効化して、迂回経路を確立します。
- ルートブリッジの選定: ネットワーク上で最も重要なスイッチである「ルートブリッジ」を、BPDUの情報に基づいて選定し、データフローの管理をします。
- ポートの状態: STPは、ポートをブロッキング、リスニング、ラーニング、フォワーディングの4つの状態に遷移させ、データ転送を制御します。
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