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Spanning Tree

Spanning Tree Protocol (STP), auch Spanning Tree Algorithm (STA); IEEE 802.10 spezifiziert

  • ermöglicht durch das STP das Management redundanter Datenwege im geswichten Netz. Ohne das STP führen redundante Datenwege (z.B. bei wichtigen Datenwegen) bei Switches zu Loops, die zu lawinenartigen Vermehrungen einzelner Frames /Broadcasts führen und durch massenhaften Traffic das Netz lahmlegen.
  • Funktionsweise
    • hierarchisches System mit Route-Bridge als Master/Ausgangspunkt (niedrigste Byte-Id, konfiggebunden)
    • zyklisches Versenden (alle 2 Sekunden) von STP-Paketen zur Ermittlung der Datenwege und deren Pfadkosten (Bandbreite, Latenz, Anzahl der Koppelelemente). Der Datenweg mit den geringsten Pfadkosten wird aktiv geschaltet, Redundanzen daher aktiviert. Fällt ein Pfad aus, wird der nächste redundante Pfad mit den geringsten Pfadkosten ausgewählt.
    • Um den Algorithmus einsetzen zu können, braucht jede Bridge eine Grundkonfiguration mit folgenden Daten: Bridge-Id (Priorität, MAC-Adresse), eindeutige Port-Id, relative Port-Priorität, Kostenfaktor für jeden Port
    • Algorithmus:
      • Auswahl der Root-Bridge: mit kleinsten Bridge-Id, bei gleichen mit kleinerer MAC-Adresse
      • Auswahl eines Root-Ports pro Bridge: Festlegung eines Bridge-Ports, der mit den geringsten Wegekosten zur Root-Bridge
      • Zuordnung einer Bridge pro LAN: die Bridge mit den geringsten Wegekosten

STP wurde durch RSTP (Rapid STP) abgelöst, das für den Neuaufbau des Spannbaums das Netz nicht deaktivieren muss.

Loop Detection

Einige einfache Switches ohne STP verwenden eine Loop-Detection-Funktion. Dazu sendet der Switch alle paar Minuten ein Frame an eine bestimmte Adresse. Empfängt der Switch ein solches Frame mit seiner eigenen Adresse, existiert eine Schleife, die über eine LED signalisiert wird. Eine Schleife wird so nicht verhindert, aber der Netzwerk-Administrator kann sie zumindest optisch erkennen.