Was ist spanning tree protocol?
Spanning Tree Protocol (STP)
Das Spanning Tree Protocol (STP) ist ein Netzwerkprotokoll, das Schleifen in einem lokalen Netzwerk (LAN) verhindert, insbesondere in Netzwerken, die redundante Pfade zwischen Switchen verwenden. Schleifen können zu Broadcast-Stürmen führen, die die Netzwerkleistung beeinträchtigen.
Zweck:
- Schleifenvermeidung: Das Hauptziel von STP ist es, redundante Pfade zu identifizieren und zu blockieren, um Schleifen zu verhindern.
- Redundanz: Es ermöglicht die Existenz redundanter Pfade im Netzwerk, die im Falle eines Ausfalls eines Pfades aktiviert werden können.
- Broadcast-Sturmvermeidung: Durch das Blockieren von Schleifen verhindert STP die Ausbreitung von Broadcast-Nachrichten im Kreis, was zu einem Broadcast-Sturm führen könnte.
Funktionsweise:
- Root Bridge Election: Der Switch mit der niedrigsten Bridge-ID (Priorität + MAC-Adresse) wird als Root Bridge gewählt. Die Root Bridge ist der Bezugspunkt für alle Pfadberechnungen.
- Path Cost Calculation: Jeder Switch berechnet die Kosten für jeden Pfad zur Root Bridge. Die Pfadkosten basieren auf der Bandbreite der Verbindung.
- Designated Ports: Auf jedem Segment (Verbindung zwischen zwei Switchen) wird ein Designated Port ausgewählt. Dieser Port hat die niedrigsten Kosten für den Pfad zur Root Bridge.
- Root Ports: Jeder Nicht-Root-Switch wählt einen Root Port aus. Dies ist der Port mit den niedrigsten Kosten für den Pfad zur Root Bridge.
- Blocking Ports: Alle Ports, die weder Root Ports noch Designated Ports sind, werden als Blocking Ports festgelegt. Diese Ports leiten keine Daten weiter, überwachen aber weiterhin BPDU-Nachrichten.
BPDU (Bridge Protocol Data Unit):
STP verwendet BPDU-Nachrichten, um Informationen über die Topologie des Netzwerks auszutauschen. BPDU-Nachrichten enthalten die Bridge-ID des sendenden Switches, die Root-Bridge-ID und die Pfadkosten zur Root Bridge.
STP Varianten:
- STP (IEEE 802.1D): Die ursprüngliche Version von STP. Sie hat eine langsame Konvergenzzeit.
- RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol, IEEE 802.1w): Eine verbesserte Version von STP mit schnellerer Konvergenzzeit.
- MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol, IEEE 802.1s): Ermöglicht die Erstellung mehrerer Spanning-Tree-Instanzen, um den Datenverkehr basierend auf VLANs zu steuern.
Wichtige Themen:
Konfiguration:
Die STP-Konfiguration variiert je nach Switch-Hersteller. Typische Konfigurationsschritte umfassen das Festlegen der Bridge-Priorität, das Aktivieren/Deaktivieren von STP und das Anpassen von Parametern wie Pfadkosten.