¿Por qué es necesario Spanning Tree?

Las redes LAN actuales requieren una alta resistencia a fallos que permitan asegurar una disponibilidad de los servicios de red lo más cercana posible al 100% del tiempo.
Dado que de suyo no existe equipamiento que pueda asegurar una disponibilidad del 100%, este objetivo se cubre implementando redundancia. Hay diferentes niveles de redundancia que se implementan en una red, quizás el más común y frecuente es la redundancia de enlaces o de rutas a nivel de capa de enlace de datos.
Redundancia en este nivel implica multiplicidad de rutas o caminos para llegar de un origen a un destino posible. La redundancia brinda ventajas de gran importancia a las redes LAN conmutadas:

• Confiabilidad.
  Esto significa un mayor  tiempo de actividad o disponibilidad de la red.
• Eliminación de la posibilidad de un único punto de falla.

Pero la existencia de bucles o caminos redundantes a nivel de capa 2 en la red también provoca inconvenientes:

• Tormentas de broadcast.
  Son el problema más habitual o conocido. Las tormentas de broadcast son un verdadero problema en capa 2 ya que en el encabezado de la trama no existe (como en el encabezado de capa 3) un campo TTL que asegure el descarte de la trama, por lo que una trama podría circular indefinidamente en un bucle.
  En consecuencia una red conmutada no puede tener loops o bucles en capa 2.
• Copias múltiples de una misma trama.
  Al generarse múltiples caminos hacia un mismo destino es posible que los dispositivos dupliquen la trama original y que como consecuencia el destino reciba múltiples copias de una misma trama. Generalmente los protocolos de capa superior no tienen mecanismos que les permitan manejar la duplicación de tramas.
• Inestabilidad en las tablas de direcciones MAC.
  La tabla de direcciones MAC de los switches permite que una dirección MAC esté asociada al mismo tiempo solamente a un puerto.
  Por este motivo, cuando un switch recibe copias de una misma trama por diferentes puertos, la tabla de direcciones MAC comienza a ser permanentemente recalculada.

En consecuencia, la implementación de redes LAN con caminos redundantes a nivel de capa 2 requiere necesariamente de un protocolo que permita administrar esa redundancia y evitar los bucles de capa de enlace. Este protocolo es Spanning Tree (STP).