Spanning Tree Protocol: Unterschied zwischen den Versionen

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Das '''Spanning Tree Protocol''' ist ein Verfahren zur Schleifenunterdrückung in Netzwerken mit mehreren Bridges oder Switches
'''Spanning Tree Protocol''' - Schleifenunterdrückung bei redundanten Verbindungen zwischen [[Bridge]]s oder [[Switch]]es


== Beschreibung ==
== Beschreibung ==
{| class="wikitable" style="float:right; margin-left: 10px;"
=== Unterdrückung kreisender Frames ===
! bgcolor="#EEEEEE" colspan="3" font="size:larger" | STP (Spanning Tree Protocol)
{| class="wikitable float"
|+ STP (Spanning Tree Protocol)
|-
|-
! style="text-align:left" | Familie:
! style="text-align:left" | Familie
| rowspan="1" colspan="2" | Inter-Switch-Kommunikation
| rowspan="1" colspan="2" | Inter-Switch-Kommunikation
|-
|-
! style="text-align:left" | Einsatzgebiet:
! style="text-align:left" | Einsatzgebiet
| rowspan="1" colspan="2" | Management von logischen Ethernet-Verbindungen
| rowspan="1" colspan="2" | Management von logischen Ethernet-Verbindungen
|-
|-
| rowspan=2" style="background:#EEEEEE"| '''Protokollstapel:'''
| rowspan=2" | '''Protokollstapel'''
| rowspan="2" style="background:#d58300; text-align:center""| '''Netzzugang'''
| rowspan="2" text-align:center""| '''Netzzugang'''
| rowspan="1" colspan="1" style="background:#ffa500; text-align:center"| '''STP'''
| rowspan="1" colspan="1" text-align:center"| '''STP'''
|-
|-
| rowspan="1" colspan="6" style="background:#ffc93b; text-align:center""| '''Ethernet'''
| rowspan="1" colspan="6" text-align:center""| '''Ethernet'''
|-
! style="text-align:left" | Standards:
| rowspan="1" colspan="2" | IEEE-Normen 802.1D, 802.1w, 802.1s, IEEE 802.1aq, IEEE 802.1Q
|}
|}
; Unterdrückung von kreisenden Ethernet-Frames
Identifiziert Mehrfachwege
* Redundanten Wegen durch eine logische Blockierung bestimmter Pfade
* Baumtopologie aufbauen, die keine Schleifen besitzt


Das Spanning Tree Protocol (STP, deutsch: Spannbaum-Protokoll) ist ein Bestandteil von Switch-Infrastrukturen.
Dazu werden auf den Switches mit redundante Verbindungen zu anderen Switches bis auf eine blockiert
* Rechnernetzwerke können mit einer Vielzahl von Switches als Koppelungselement aufgebaut werden.
* Bei Ausfall der primären Verbindung können diese aktiviert
* Allerdings muss die Ethernet-Technologie sicherstellen, dass zwischen zwei Rechnern jeweils nur ein Datenpfad existiert, um Pakete eindeutig weiterleiten zu können.
* Erzeugen so ein hohes Maß an Fehlertoleranz
 
Die Vermeidung von Effekten wie Broadcast-Stürmen wird nur erreicht, wenn ein Algorithmus existiert, der die Schleifenfreiheit der Topologie sicherstellt.
* Der Spanning-Tree-Algorithmus sorgt nun dafür, dass es keine unerwünscht kreisenden Pakete gibt.
* Er identifiziert Mehrfachwege, indem er Topologien mit redundanten Wegen durch eine logische Blockierung bestimmter Pfade in eine Baumtopologie überführt, die keine Schleifen besitzt.
* Dazu werden auf den Switches mit mehreren Verbindungen zu anderen Switches alle bis auf eine Verbindung blockiert.
* Bei Ausfall der primären Verbindung können diese sofort aktiviert werden und erzeugen auf diese Weise ein hohes Maß an Fehlertoleranz.


; Spanning Tree–Algorithmus (STA)
[[Datei:Stp.png|mini| 400px|Beispiel einer Spanning Tree Topologie]]
[[Datei:Stp.png|mini| 400px|Beispiel einer Spanning Tree Topologie]]
Der Spanning-Tree Algorithmus wurde von Radia Perlman entworfen und 1990 als IEEE 802.1D standardisiert.
* Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit dieses Konzeptes ist, dass der aufspannende Baum für den Nutzer vollkommen transparent erstellt werden kann.
* Als einzige Aktion muss der Spanning-Tree-Algorithmus auf den Switches aktiviert sein.
* Zum Austausch von Konfigurationsnachrichten wird eine Bridge Protocol Data Unit (BPDU) als Multicast-Paket genutzt, das standardmäßig alle zwei Sekunden versendet wird und damit eine nicht unerhebliche Netzlast verursacht.


; IEEE 802.1D
* Schleifenfreie logische Topologie zwischen [[Switch]]es und [[Bridge]]s


* Rechnernetzwerke können mit einer Vielzahl von Switches als Koppelungselement aufgebaut werden.
; Redundante Wege
* Der Spanning-Tree-Algorithmus sorgt dafür, dass es keine unerwünscht kreisenden Pakete gibt.
* Ausgehend von einem "Root"-Punkt wird nur ein Weg aktiviert
* Er identifiziert Mehrfachwege, indem er Topologien mit redundanten Wegen durch eine logische Blockierung bestimmter Pfade in eine Baumtopologie überführt, die keine Schleifen besitzt.
** Dazu werden auf den Switches mit mehreren Verbindungen zu anderen Switches alle bis auf eine Verbindung blockiert.
** Bei Ausfall der primären Verbindung können diese sofort aktiviert werden und erzeugen auf diese Weise ein hohes Maß an Fehlertoleranz.
* Legt eine schleifenfreie logische Topologie fest zwischen Swiches und Bridges
* Bestandteil von '''IEEE 802.1D'''
* Beschreibt Aufbau einer '''"loop-freien" Topologie''' ausgehend von einem "Root"-Punkt
* Lässt redundante Wege zu, aber '''nur genau ein Weg darf aktiv''' sein


== Motivation ==
; Switch-Infrastrukturen
* Auf der einen Seite ist Redundanz in einem Netz besonders wichtig, weil damit Netzwerke fehlertolerant werden.
* Rechnernetzwerke können mit einer Vielzahl von Switches aufgebaut werden
** Redundante Topologien schützen vor unerwünschten Ausfallzeiten im Netz auf Grund von Fehlern einer einzigen Verbindung, eines Anschlusses oder einer Netzeinheit.
* Andererseits wird durch diese Redundanz in der Topologie die Möglichkeit für die fehlerhafte Doppelübertragungen von Informationen eröffnet.
** Dem entgegenwirkt '''STP (Spanning Tree Protocol)''', indem es redundante Wege zwar erlaubt, aber immer nur genau einen Weg aktiv hält.
** Dies führt zu einer schleifenfreien logischen Topologie, bei der zwischen zwei Rechnern im Netz immer nur ein aktiver Pfad besteht.
== Broadcast-Sturm ==
[[Datei:Broadcast storm.png|thumb|Schematische Darstellung eines Broadcast-Sturms]]
Ein '''Broadcast-Sturm''' ist die starke Anhäufung von [[Broadcast]]- und [[Multicast]]-Verkehr in einem [[Rechnernetz]] wie beispielsweise [[Ethernet]]. Im Endstadium eines Broadcast-Sturms können keine neuen Netzwerkverbindungen mehr aufgebaut werden, und bestehende Verbindungen werden möglicherweise unterbrochen. Besonders in großen [[Broadcast-Domäne|Broadcast-Domänen]] kann sich durch verschiedene Ursachen bei einem Broadcast-Sturm die [[Antwortzeit]] des Netzwerks durch einen [[Schneeballeffekt]] dramatisch erhöhen.


=== Ursachen ===
; Eindeutiger Datenpfad
Die häufigste Ursache ist die redundante Verkabelung mit zwei oder mehr [[Uplink|Uplinks]] zwischen zwei [[Switch (Computertechnik)|Switches]]. In einem solchen Fall werden Broadcasts und Multicasts auf alle Ports weitergeleitet mit Ausnahme des Ports, von dem der [[Datenverkehr]] kam. Dadurch wird eine Schleife erzeugt, ein [[Switching-Loop|Switching Loop]], und die Switches leiten die Broadcasts des jeweils anderen Switches weiter. Darüber hinaus kann ein Broadcast-Sturm z. B. auch durch [[Denial of Service|Denial-of-Service]]-Angriffe (wie den [[Smurf-Angriff]] oder den [[Fraggle-Angriff]]) oder durch eine fehlerhafte [[Netzwerkkarte]] ausgelöst werden.
* Pakete eindeutig weiterleiten
* Ethernet-Technologie muss sicherstellen, dass
* zwischen zwei Rechnern jeweils nur ein Datenpfad existiert


=== Gegenmaßnahmen ===
; Vermeidung von [[Broadcast-Sturm|Broadcast-Stürmen]]
* [[Shortest Path Bridging]], und [[Spanning Tree Protocol]] ist geeignet, Schleifen zwischen Switches sinnvoll zu verwalten. In Metropol-Netzwerken werden Broadcast-Stürme durch [[Ethernet Automatic Protection Switching|Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS)]] verhindert.
: Wird nur erreicht, wenn ein Algorithmus existiert, der die Schleifenfreiheit der Topologie sicherstellt
* Filterung von Broadcasts durch Layer-3-Geräte, im Normalfall durch [[Router]], zum Teil auch durch [[BRouter]].
* Physikalische Segmentierung einer Broadcast-Domäne durch Router oder [[Layer-3-Switch]]es.
* Logische Segmentierung einer Broadcast-Domäne durch den Einsatz von [[VLAN|VLANs]].
* Router und [[Firewall|Firewalls]] können so konfiguriert werden, dass sie bösartige oder überdurchschnittlich viele Broadcasts erkennen und blockieren.


=== Fehlinterpretationen ===
; Der Spanning Tree–Algorithmus (STA) wurde von Radia Perlman entworfen und 1990 als IEEE 802.1D standardisiert
* Eine weit verbreitete Fehlinterpretation ist, dass Routing-Schleifen etwas damit zu tun haben. Router, die auf [[Vermittlungsschicht|Layer 3]] des [[OSI-Modell|OSI-Modells]] arbeiten, leiten jedoch keine [[OSI-Modell#Schicht_2_.E2.80.93_Sicherungsschicht|Layer-2]]-Broadcasts weiter, wie es Switches tun.
* Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit dieses Konzeptes ist, dass der aufspannende Baum für den Nutzer vollkommen transparent erstellt werden kann.
* Eine weitere unzutreffende Annahme ist, dass Router keine Layer-3-Broadcasts weiterleiten können. Es gibt Routing-Protokolle, die Broadcasts zu anderen Netzwerken weiterleiten.  
* Als einzige Aktion muss der Spanning-Tree-Algorithmus auf den Switches aktiviert sein.
* Ebenfalls eine Fehleinschätzung ist, dass nur Router eine Broadcast-Domäne begrenzen und damit Broadcast-Stürme eingrenzen können. Wie bei den Gegenmaßnahmen erwähnt, können dies auch Switches mit VLANs oder Layer-3-Funktionalitäten.
* Außerdem kann ein Broadcast nicht mit einem Broadcast beantwortet werden. Allerdings kann ein Broadcast dazu genutzt werden, herauszufinden, wie auf einen empfangenen Broadcast geantwortet werden kann. In einer redundanten Topologie kann ein solcher zweiter Broadcast dasjenige [[Netzwerkschnittstelle|Netzwerkinterface]] erreichen, welches den initialen Broadcast gesendet hat.


=== MANET-Broadcast-Stürme ===
; Bridge Protocol Data Unit (BPDU)
In einem mobilen [[Ad-hoc-Netz]] (MANET) werden Pakete zur Anforderung von Routing-Informationen (RREQ) meist per Broadcast verschickt, um neue Routen zu finden. Diese RREQ-Pakete verursachen möglicherweise Broadcast-Stürme. Ein Ansatz, diese zu verringern, besteht darin, manche [[Host (Informationstechnik)|Hosts]] für erneute Broadcasts zu sperren.
Austausch von Konfigurationsnachrichten
* Multicast-Paket
* standardmäßig alle zwei Sekunden
* nicht unerhebliche Netzlast


=== Weblinks ===
; Redundanz
#Appendix E: Broadcasts in Switched LAN Internetworks [http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/idg4/nd20e.htm]
: Einerseits ist Redundanz in einem Netz besonders wichtig, weil damit Netzwerke fehlertolerant werden.
#Defense Against the DoS/DDoS Attacks on Cisco Routers [http://web.archive.org/web/20110621083038/http://www.securitydocs.com/library/2553] ([[Memento (Webarchivierung)|Memento]] vom 21. Juni 2011 im [[Internet Archive|Internetarchive]]) (englisch)
:* Redundante Topologien schützen vor unerwünschten Ausfallzeiten im Netz aufgrund von Fehlern einer einzigen Verbindung, eines Anschlusses oder einer Netzeinheit.
#Disassociation Broadcast Attack Using ESSID Jack [http://manageengine.adventnet.com/products/wifi-manager/disassociation-broadcast-attack.html]
: Andererseits wird durch diese Redundanz in der Topologie die Möglichkeit für die fehlerhafte Doppelübertragungen von Informationen eröffnet.
#The Broadcast Storm Problem in a Mobile Ad Hoc Network [http://www.cs.berkeley.edu/~culler/cs294-f03/papers/bcast-storm.pdf] (PDF; 1,2 MB)
:* Dem entgegenwirkt '''STP (Spanning Tree Protocol)''', indem es redundante Wege zwar erlaubt, aber immer nur genau einen Weg aktiv hält.
:* Dies führt zu einer schleifenfreien logischen Topologie, bei der zwischen zwei Rechnern im Netz immer nur ein aktiver Pfad besteht.


== Aufspannen des Baumes ==
== Aufspannen des Baumes ==
=== Wahl der Root Brücke ===
; Ablauf
* Bestimmung erfolgt anhand der Bridge ID
{| class="wikitable options col1center"
|-
! Schritt !! Option
|-
| 1 || Einschalten („Power up“) aller Bridges
|-
| 2 ||Alle Bridges stellen ihre Ports auf „Blocked“
|-
| 3 || Jede Bridge nimmt an, sie sei die Root-Bridge, und sendet ihre Bridge ID  an eine bestimmte Multicast-Gruppe
|-
| 4 || Die Bridge mit der kleinsten Bridge-ID (besteht aus Bridge Priority & MAC-Adresse) wird zur Root-Bridge
|-
| 5 || Die Root-Bridge sendet sogenannte Konfigurations-BPDUs (Bridge Protocol Data Unit) aus
|-
| 6 || Jede Bridge bestimmt den Port mit den kleinsten Pfadkosten zur Root-Bridge als Root-Port (Bei Ports mit gleichen Kosten gewinnt die kleinere Port-ID)
|-
| 7 || Die Designated Bridge wird festgelegt, dies ist die Bridge mit dem Root-Port
|}
 
=== Wahl der Root-Bridge ===
; Bestimmung erfolgt anhand der Bridge ID
* Kleinste Bridge ID gewinnt
* Kleinste Bridge ID gewinnt
* Bei gleichen Bridge IDs entscheidet die kleinere MAC-Adresse
* Bei gleichen Bridge IDs entscheidet die kleinere MAC-Adresse


=== Festlegung der Root-Ports ===
=== Festlegung der Root-Ports ===
* Jede Nicht-Root-Brücke muss einen Root Port ausweisen
; Jede Nicht-Root-Brücke muss einen Root Port ausweisen
* Dieser wird durch den "billigsten" / "schnellsten" Weg der in Richtung Root Brücke zeigt ermittelt
* wird durch den ''billigsten/schnellsten'' Weg der in Richtung Root Brücke zeigt ermittelt


=== Bestimmung der Designated-Ports ===
=== Bestimmung der Designated-Ports ===
* Jedes Segment hat einen Designated-Port
; Jedes Segment hat einen Designated-Port
* Die Root Brücke hat nur Designated Ports, aufgrund ihrer Wegekosten von 0
* Die Root Bridge hat nur Designated Ports
* Jedem Root-Port liegt ein Designated-Port gegenüber
* Wegekosten '0'
** Auf Segmenten ohne Root-Port entscheiden die geringsten Wegekosten darüber
 
** Sind die Wegekosten gleich, entscheidet die kleinste MAC Adresse welcher Switch den Designated-Port erhält
; Jedem ''Root-Port'' liegt ein ''Designated-Port' gegenüber
** Dem Designated-Port liegt auf diesem Segment dann ein Blocked-Port gegenüber
* Auf Segmenten ohne Root-Port entscheiden die geringsten Wegekosten darüber
* Sind die Wegekosten gleich, entscheidet die kleinste MAC Adresse welcher Switch den Designated-Port erhält
* Dem Designated-Port liegt auf diesem Segment dann ein Blocked-Port gegenüber


== Ablauf ==
=== Zuordnung einer Bridge pro LAN ===
# Einschalten („Power up“) aller Bridges
; Zuordnung ist entscheidend, um entsehende Schleifen zu verhindern
# Alle Bridges stellen ihre Ports auf „Blocked“
Wenn nur eine Bridge an ein spezielles LAN angebunden ist, ist die Wahl einfach:
# Jede Bridge nimmt an, sie sei die Root-Bridge, und sendet ihre Bridge ID  an eine bestimmte Multicast-Gruppe
* Der Port, der zu diesem LAN gehöhrt wird ihm auch global zugeordnet.
# Die Bridge mit der kleinsten Bridge-ID (besteht aus Bridge Priority & MAC-Adresse) wird zur Root-Bridge
* Haben mehrere Bridges einen direkten Zugang zu einem LAN, wird der Port ausgewählt, welcher die geringsten Kosten bei einer Verknüpfung mit der Root-Bridge verursacht.
# Die Root-Bridge sendet sogenannte Konfigurations-BPDUs (Bridge Protocol Data Unit) aus
* Hat die dem LAN zugewiesene Bridge mehrere Ports in diesem LAN, so wird der Port mit der geringsten Priorität genutzt.
# Jede Bridge bestimmt den Port mit den kleinsten Pfadkosten zur Root-Bridge als Root-Port (Bei Ports mit gleichen Kosten gewinnt die kleinere Port-ID)
# Die Designated Bridge wird festgelegt, dies ist die Bridge mit dem Root-Port


== Pfadkosten ==
=== Pfadkosten ===
{| class="wikitable sortable"
{| class="wikitable big options"
! Bandbreite !! STP-Kosten
! Bandbreite !! STP-Kosten
|-
|-
Zeile 132: Zeile 131:
|}
|}


* Eine 40- und eine 100-GBit-Verbindung haben in Summe die gleichen Wegekosten, wie eine 10-GBit Verbindung
Eine 40- und eine 100-GBit-Verbindung haben in Summe die gleichen Wegekosten, wie eine 10-GBit Verbindung
* hier würde es Sinn machen, die Ports einzeln zu konfigurieren
* hier würde es Sinn machen, die Ports einzeln zu konfigurieren


== Begrifflichkeiten ==
=== Topologie-Erkennung ===
=== Bridge Protocol Data Unit - BPDU ===
; Portzustände
Die ''Bridge Protocol Data Unit'' (BPDU) ist die Dateneinheit, die Briges und Switches austauschen, um den Spanning Tree zu verwalten.
Um die logische Netzwerktopologie kennenzulernen, durchläuft jeder ''Trunk-Port'' folgende Zustände
 
* Für diesen Zustandsübergang werden in der Standardkonfiguration 50 Sekunden benötigt
[[Datei:BPDU.webp | 800px]]


; Bedeutung der Felder in der Konfigurations-BPDU
{| class="wikitable options big"
{| class="wikitable sortable"
! Zustand  !! Beschreibung
|-
|-
! Feld!!Beschreibung
| Disabled ||
* Verwirft Frames
* lernt keine Adressen
* empfängt und verarbeitet keine BPDUs
|-
|-
| Flags || Es werden zwei Flags verwendet:
| Blocking ||  
* TC (Topology Change)
* Verwirft Frames
* TCA (Topology Change Acknowledgement).
* lernt keine Adressen
Die Verwendung von beiden wird im Abschnitt "Topologieänderungen" beschrieben.
* empfängt und verarbeitet BPDUs
|-
|-
| Root Bridge ID || ID der Root Bridge. Dies ist, was die sendende Brücke für die aktuelle Root-Bridge hält.
| Listening ||  
* Verwirft Frames
* lernt keine Adressen
* empfängt, verarbeitet und überträgt BPDUs
|-
|-
| Root Path Cost || Kosten für den kürzesten Weg von der Sendebrücke zur Wurzelbrücke. Die Kosten betragen 0, wenn die sendende Brücke die Root-Brücke ist (oder glaubt, dass sie werden soll).
| Learning ||  
* Verwirft Frames
* lernt Adressen
* empfängt, verarbeitet und überträgt BPDUs
|-
|-
| Bridge ID || ID der Sendebrücke.
| Forwarding ||  
* Leitet Frames weiter
* lernt Adressen
* empfängt, verarbeitet und überträgt BPDUs
|}
 
=== Timer ===
; Zeitspanne in der ein Port in einem Zustand verweilt
Durch ''Timer'' festgelegt
* Nur die Root-Bridge kann die Einstellungen ändern
* Drei Timer beeinflussen den Zustandswechsel und damit die Ausführungsgeschwindigkeit des Algorithmus
 
{| class="wikitable options big"
|-
|-
| Port ID || Port-ID. Die Syntax finden Sie im Abschnitt "Bridge- und Port-IDs".
! Timer !! Beschreibung
|-
|-
| Message Age || Wie viel Zeit ist vergangen, seit die Root-Bridge die Informationen in dieser BPDU generiert hat.
| Hello timer || Legt fest, wie oft das Netzwerkgerät Hallo-Nachrichten an andere Netzwerkgeräte sendet
|-
|-
| Max Age || Maximale Lebensdauer für Konfigurations-BPDUs.
| Maximum age timer || Legt fest, wie lange Protokollinformationen, die an einem Port empfangen werden, vom Netzwerkgerät gespeichert werden
|-
|-
| Hello Time || Timeout benutzt  von Hello timer.
| Forward Delay || Vorwärtsverzögerung ist die Zeit, die im Zuhör- und Lernzustand verbracht wird. Standardmäßig 15 Sekunden, kann jedoch auf einen Wert zwischen 4 und 30 Sekunden einstellen werden
|}
 
== Bridge Protocol Data Unit (BPDU) ==
; Dateneinheit, die Briges/Switches austauschen, um Spanning Tree zu verwalten
 
{| class="header"
|+ '''Bridge Protocol Data Unit'''
|-
|-
| Forward Delay || Timeout benutzt von Forward Delay timer
! style="text-align:center !important; font-weight: normal;" "width="8%"| 2 Byte
! style="text-align:center !important; font-weight: normal;" "width="8%"| 1 Byte
! style="text-align:center !important; font-weight: normal;" "width="8%"| 1 Byte
! style="text-align:center !important; font-weight: normal;" "width="8%"| 1 Byte
! style="text-align:center !important; font-weight: normal;" "width="8%"| 8 Byte
! style="text-align:center !important; font-weight: normal;" "width="8%"| 2 Byte
! style="text-align:center !important; font-weight: normal;" "width="8%"| 2 Byte
! style="text-align:center !important; font-weight: normal;" "width="8%"| 2 Byte
! style="text-align:center !important; font-weight: normal;" "width="8%"| 2 Byte
! style="text-align:center !important; font-weight: normal;" "width="8%"| 2 Byte
! style="text-align:center !important; font-weight: normal;" "width="8%"| 2 Byte
! style="text-align:center !important; font-weight: normal;" "width="8%"| 2 Byte
|-
|-
| Bridge ID || Ist eine "Kennung" (8 Byte) die sich aus einer sogenannten Priority (2 Byte -> 2^16 Bit -> max. 65.536) und der MAC-Adresse (6 Byte) des Switch zusammensetzt
| style="background-color:#aaffcc;" | [[Protocol ID]]
| style="background-color:#aaffcc;" | [[Version]]
| style="background-color:#aaffcc;" | [[Message Type]]
| style="background-color:#aaffcc;" | [[Flags]]
| style="background-color:#aaffcc;" | [[Root ID]]
| style="background-color:#aaffcc;" | [[Cost of Path]]
| style="background-color:#aaffcc;" | [[Bridge ID]]
| style="background-color:#aaffcc;" | [[Port-ID]]
| style="background-color:#aaffcc;" | [[Message Age]]
| style="background-color:#aaffcc;" | [[Max age]]
| style="background-color:#aaffcc;" | [[Hello timer]]
| style="background-color:#aaffcc;" | [[Forward Delay]]
|}
|}


=== Portzustände ===
{| class="wikitable sortable options"
Um die logische Netzwerktopologie kennen zu lernen, durchläuft jeder Trunk-Port folgende Zustände:
|-
{| class="wikitable sortable"
! Feld!!Beschreibung
! Portzustand  !! Beschreibung
|-
| Flags ||
* TC (Topology Change)
* TCA (Topology Change Acknowledgement)
siehe [[#Topologieänderungen]]
|-
|-
| Disabled || Verwirft Frames; lernt keine Adressen; empfängt und verarbeitet keine BPDUs
| Root Bridge ID || ID der Root Bridge
|-
|-
| Blocking || Verwirft Frames; lernt keine Adressen; empfängt und verarbeitet BPDUs
| Root Path Cost || Kosten für den kürzesten Weg von der Sendebrücke zur Wurzelbrücke
* Die Kosten betragen 0, wenn die sendende Brücke die Root-Brücke ist (oder glaubt, dass sie werden soll)
|-
|-
| Listening || Verwirft Frames; lernt keine Adressen; empfängt, verarbeitet und überträgt BPDUs
| Bridge ID || ID der Sendebrücke
|-
|-
| Learning || Verwirft Frames; lernt Adressen; empfängt, verarbeitet und überträgt BPDUs
| Port ID || Port-ID
* siehe [[#Bridge- und Port-IDs]]
|-
|-
| Forwarding || Leitet Frames weiter, lernt Adressen; empfängt, verarbeitet und überträgt BPDUs
| Message Age || Zeit, seit die Root-Bridge die Informationen in dieser BPDU generiert hat
|}
 
Wenn STP aktiviert ist, passiert jeder Port auf jedem Switch die Zustände in der Reihenfolge:
 
* Blocking –> Listening –> Learning –> Forwarding
* Für diesen Zustandsübergang werden in der Standard Konfiguration 50 Sekunden benötigt.
 
=== Timer ===
* Die Zeitspanne, die ein Port in einem Zustand verweilt, wird durch Timer bestimmt.
* Nur die Root-Bridge kann die Einstellungen verändern.
* Drei Timer beeinflussen den Zustandswechsel und damit die Ausführungsgeschwindigkeit des Algorithmus:
 
{| class="wikitable sortable"
|-
|-
! Timer !! Beschreibung
| Max Age || Maximale Lebensdauer für Konfigurations-BPDUs
|-
|-
| Hello timer || Legt fest, wie oft das Netzwerkgerät Hallo-Nachrichten an andere Netzwerkgeräte sendet.
| Hello Time || Timeout benutzt  von Hello timer
|-
|-
| Maximum age timer || Legt fest, wie lange Protokollinformationen, die an einem Port empfangen werden, vom Netzwerkgerät gespeichert werden.
| Forward Delay || Timeout benutzt von Forward Delay timer
|-
|-
| Forward Delay || Vorwärtsverzögerung ist die Zeit, die im Zuhör- und Lernzustand verbracht wird. Standardmäßig 15 Sekunden, kann jedoch auf einen Wert zwischen 4 und 30 Sekunden einstellen werden.
| Bridge ID || Ist eine "Kennung" (8 Byte) die sich aus einer sogenannten Priority (2 Byte -> 2^16 Bit -> max. 65.536) und der MAC-Adresse (6 Byte) des Switch zusammensetzt
|}
|}


== STP Topologie Beispiel ==
== Topologie ==
=== STP ===
[[Datei:Spanning tree topology.png| Beispiel einer Spanning Tree Topologie]]


[[Datei:Spanning tree topology.png|ein beispiel für eine spanning-tree-topologie]]
=== RSTP ===
; Funktionen wie STP
; schnellere Konvergenz
* Bei signalisierten Topologie Änderungen, wird die vorhandene Netzstruktur weiter genutzt, während ein Alternativpfad berechnet wird
* Erst anschließend wird ein neuer Baum zusammengestellt


== RSTP ==
=== MSTP ===
* RSTP bietet die gleichen Funktionen wie STP, nur kann RSTP eine viel schnellere Konvergenz zwischen den einzelnen Bäumen bieten.
[[Datei:MSTP Concept.png|mini|MSTP]]
* Bei signalisierten Topologie Änderungen, wird die vorhandene Netzstruktur weiter genutzt, während ein Alternativpfad berechnet wird.
; Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP)
* Erst anschließend wird ein neuer Baum zusammengestellt.
* Erweiterung von [[#RSTP|RSTP]]


== MSTP ==
; Ermöglicht mit VLANs verschiedene Instanzen des Spannbaums
* Das Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP)ist eine Erweiterung des RSTPs.
* Für ein VLAN oder eine Gruppe von VLANs können unabhängige STP-Instanzen gebildet werden
* Es ermöglicht im Zusammenhang mit VLANs verschiedene Instanzen des Spannbaums.
** die innerhalb eines LANs jeweils eigene unterschiedliche Spannbäume nutzen
* Für ein VLAN oder eine Gruppe von VLANs können also voneinander unabhängige STP-Instanzen gebildet werden, die innerhalb eines LANs jeweils eigene unterschiedliche Spannbäume nutzen.


[[Datei:MSTP Concept.png|500px|MSTP]]
=== CIST ===
; Common Internal Spanning Tree
* Umfasst alle LANs, STP- und RSTP-Bridges und MSTP-Regionen in einem Netzwerk
* Das CIST bestimmt automatisch die MST-Regionen in einem Netzwerk und definiert die Root-Bridge (Switch) und den designierten Port für jede Region
* Der CIST umfasst den Common Spanning Tree (CST), den Internal Spanning Tree (IST) innerhalb jeder Region und alle multiplen Spanning-Tree-Instanzen (MSTIs) in einer Region


=== Common Internal Spanning Tree (CIST) ===
<noinclude>
*Identifiziert Regionen in einem Netzwerk und verwaltet die CIST-Root-Bridge für das Netzwerk für jede Region und für jede Spanning Tree-Instanz in jeder Region.
* Es ist auch die Standard-Spanning-Tree-Instanz von MSTP, sodass jedes VLAN, das nicht Mitglied einer bestimmten MSTI ist, Mitglied der CIST ist.
* Funktioniert außerdem genauso wie der Spanning Tree, der zwischen Regionen und zwischen MST-Regionen und SST-Entitäten (Single Spanning Tree) ausgeführt wird.


=== Zuordnung einer Bridge pro LAN ===
== Anhang ==
* Zuordnung ist entscheidend, um entsehende Schleifen zu verhindern.
=== Siehe auch ===
* Wenn nur eine Bridge an ein spezielles LAN angebunden ist, ist die Wahl einfach:
{{Special:PrefixIndex/Spanning Tree Protocol}}
** Der Port, der zu diesem LAN gehöhrt wird ihm auch global zugeordnet.
----
** Haben mehrere Bridges einen direkten Zugang zu einem LAN, wird der Port ausgewählt, welcher die geringsten Kosten bei einer Verknüpfung mit der Root-Bridge verursacht.
[[IEEE 802.1D]]
** Hat die dem LAN zugewiesene Bridge mehrere Ports in diesem LAN, so wird der Port mit der geringsten Priorität genutzt.


=== Shortest Path Bridging (SPB) ===
==== Dokumentation ====
Um die Begrenzungen des Spanning Tree Protocol zu überwinden, wurde das Shortest Path Bridging entwickelt und in IEEE 802.1aq standardisiert (https://de.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.1aq)
===== IEEE-Normen =====


'''Shortest Path Bridging''' ('''SPB'''), spezifiziert im Standard '''IEEE 802.1aq''', ist eine Technologie für [[Rechnernetz]]e zur Vereinfachung des Aufbaus und der Konfiguration von Netzwerken bei gleichzeitiger Unterstützung von [[Multipath Routing]].
{| class="wikitable sortable options"
 
|-
2006 als Entwurf vorgestellt und 2012 vom IEEE bestätigt<ref>[https://www.ieee802.org/1/pages/802.1aq.html IEEE-Arbeitsgruppe 802.1aq]</ref>, ist Shortest Path Bridging der Ersatz für ältere [[Spanning Tree Protocol|Spanning-Tree-Protokolle]] ([[IEEE 802.1D]] STP, IEEE 802.1w RSTP, IEEE 802.1s MSTP), die nur einen einzigen Weg zur Root Bridge erlaubten und jeden redundanten Weg blockierten, der eine Schleife auf der Ebene 2 erzeugen konnte.
! IEEE-Norm !! Beschreibung
* SPB erlaubt es, alle Pfade mit gleichen Kosten (Multiple Equal Cost Paths) zu aktivieren, und unterstützt wesentlich größere Layer-2-Topologien (bis zu 16 Millionen im Vergleich zu 4096 [[VLAN]]s).
|-
 
| [[802.1D]] ||
Weiter unterstützt SPB schnellere Konvergenzzeiten und verbessert die Nutzung [[Vermaschtes Netz|vermaschter]] Topologien durch erhöhte Bandbreite und Redundanzen zwischen allen Komponenten durch die Möglichkeit, die Last des Datenverkehrs über alle Wege des vermaschten Netzwerks zu verteilen.
|-
* Um die Ausfallsicherheit in der Zugangsebene zu erhöhen, kann SPB mit Mechanismen zur Linkaggregierung, wie z.&nbsp;B.
| [[802.1w]] ||
* standardbasiertem [[Link Aggregation|IEEE 802.1AX]] oder proprietären MC-LAG-Implementierungen kombiniert werden.
|-
 
| [[802.1s]] ||
Die Technologie erlaubt logische Ethernet-Netzwerke auf reinen Ethernet-Infrastrukturen durch die Nutzung eines [[Link-State|Link-State-Protokolls]] zur Bekanntgabe sowohl der Topologie als auch der logischen Zugehörigkeit zu einem Netzwerk.
|-
* Pakete werden bei Eintritt in das SPB-Netz entweder in MAC-in-MAC [[IEEE 802.1ah-2008|802.1ah]] oder als getaggte [[IEEE 802.1Q|802.1Q]]/[[IEEE 802.1ad|802.1ad]]-Frames eingepackt und nur zu anderen Teilnehmern des logischen Netzwerkes transportiert. {{lang|en|Unicast}}, {{lang|en|Multicast}} und {{lang|en|Broadcast}} werden unterstützt, und jegliches Routing erfolgt auf symmetrischen Shortest Paths.
| [[802.1aq]] ||
 
|-
Eine Alternative zum Shortest Path Bridging nach IEEE802.1aq ist der von der [[IETF]] entwickelte Standard ''Transparent Interconnection of Lots of Links'' (TRILL)<ref>[https://itknowhow.eu/#IEEE_802.1aq IEEE 802.1aq]</ref>, der allerdings nur für Unicast-Verbindungen geeignet ist.
| [[802.1Q]] ||
 
|}
Die Kontrollebene basiert auf dem Protokoll [[IS-IS|Intermediate System to Intermediate System]] (IS-IS), ergänzt durch eine geringe Zahl an Erweiterungen, die im RFC 6329 ''IS-IS Extensions Supporting IEEE 802.1aq Shortest Path Bridging'' definiert sind.
 
==== Weblinks ====
# [https://www.ieee802.org/1/pages/802.1aq.html IEEE-Arbeitsgruppe 802.1aq – Shortest Path Bridging]


== Sicherheit ==
==== Links ====
== Dokumentation ==
===== Weblinks =====
=== RFC ===
=== Man-Pages ===
=== Info-Pages ===
== Siehe auch ==
# [[Switch]]
 
== Links ==
=== Projekt-Homepage ===
=== Weblinks ===
# https://de.wikipedia.org/wiki/Spanning_Tree_Protocol
# https://de.wikipedia.org/wiki/Spanning_Tree_Protocol
# https://www.admin-magazin.de/Das-Heft/2014/03/Wie-organisiert-Spanning-Tree-ein-Ethernet-Netzwerk
# http://www.bbs-1.de/bbs1/umat/netze/netz7.html
# https://www.tp-link.com/us/configuration-guides/configuring_spanning_tree/
=== Einzelnachweise ===
<references />
== Testfragen ==
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Erläutern Sie, warum das Spanning Tree Protocol in einem geswitchten Netz mit redundanten Verbindungen eingesetzt wird?''
<div class="mw-collapsible-content">'''In einem Netz mit redundanten Verbindungen kommt es ohne STP zu Schleifen. Man spricht auch von Broadcaststürmen. STP "spannt einen sogenannten Baum auf" und verhindert durch logische Pfade und blockieren von entsprechenden Ports Schleifen im Netz.'''</div>
</div>
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Erläutern Sie wie die Root-Brigde ermittelt wird?''
<div class="mw-collapsible-content">'''Eine Root Bridge wird anhang Ihrer Bridge ID ermittelt. Die Bridge mit der niedrigsten Brigde ID wird Root Bridge.'''</div>
</div>
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Wie kann man in den "Aushandlungsprozess" der Root Bridge manuell eingreifen?''
<div class="mw-collapsible-content">'''Man kann die Priority der Bridge in 4096 Schritten ändern. Standarmäßig hat eine Bridge im Werkszustand eine Priority von 32768. Diese kann z.B. senken.'''</div>
</div>
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
Pfadkosten:
Etage01 zu Core = 10Gbit -> 10.000.000.000 / 10GBit = Pfadkosten 1
Gesamt Pfadkosten Port 25 = 1
Etage01 über Etage02 = 1Gbit -> 10.000.000.000 / 1Gbit = Pfadkosten 10
Etage02 zu Core = 10Gbit -> 10.000.000.000 / 10Gbit = Pfadkosten 1
Gesamt Pfadkosten Port 26 = 11
Welcher Port wird deaktiviert?
<div class="mw-collapsible-content">
Port 26 wird deaktiviert, da Pfadkosten > Pfadkosten Port 25</div>
</div>


[[Kategorie:OSI:02]]
[[Kategorie:Switch]]
[[Kategorie:Switch]]
[[Kategorie:Ethernet]]
[[Kategorie:T2600G/L2/STP]]
[[Kategorie:OSI/2 Data Link]]
<noinclude>

Aktuelle Version vom 8. Februar 2024, 09:36 Uhr

Spanning Tree Protocol - Schleifenunterdrückung bei redundanten Verbindungen zwischen Bridges oder Switches

Beschreibung

Unterdrückung kreisender Frames

STP (Spanning Tree Protocol)
Familie Inter-Switch-Kommunikation
Einsatzgebiet Management von logischen Ethernet-Verbindungen
Protokollstapel Netzzugang STP
Ethernet
Unterdrückung von kreisenden Ethernet-Frames

Identifiziert Mehrfachwege

  • Redundanten Wegen durch eine logische Blockierung bestimmter Pfade
  • Baumtopologie aufbauen, die keine Schleifen besitzt

Dazu werden auf den Switches mit redundante Verbindungen zu anderen Switches bis auf eine blockiert

  • Bei Ausfall der primären Verbindung können diese aktiviert
  • Erzeugen so ein hohes Maß an Fehlertoleranz
Beispiel einer Spanning Tree Topologie
IEEE 802.1D
Redundante Wege
  • Ausgehend von einem "Root"-Punkt wird nur ein Weg aktiviert
Switch-Infrastrukturen
  • Rechnernetzwerke können mit einer Vielzahl von Switches aufgebaut werden
Eindeutiger Datenpfad
  • Pakete eindeutig weiterleiten
  • Ethernet-Technologie muss sicherstellen, dass
  • zwischen zwei Rechnern jeweils nur ein Datenpfad existiert
Vermeidung von Broadcast-Stürmen
Wird nur erreicht, wenn ein Algorithmus existiert, der die Schleifenfreiheit der Topologie sicherstellt
Der Spanning Tree–Algorithmus (STA) wurde von Radia Perlman entworfen und 1990 als IEEE 802.1D standardisiert
  • Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit dieses Konzeptes ist, dass der aufspannende Baum für den Nutzer vollkommen transparent erstellt werden kann.
  • Als einzige Aktion muss der Spanning-Tree-Algorithmus auf den Switches aktiviert sein.
Bridge Protocol Data Unit (BPDU)

Austausch von Konfigurationsnachrichten

  • Multicast-Paket
  • standardmäßig alle zwei Sekunden
  • nicht unerhebliche Netzlast
Redundanz
Einerseits ist Redundanz in einem Netz besonders wichtig, weil damit Netzwerke fehlertolerant werden.
  • Redundante Topologien schützen vor unerwünschten Ausfallzeiten im Netz aufgrund von Fehlern einer einzigen Verbindung, eines Anschlusses oder einer Netzeinheit.
Andererseits wird durch diese Redundanz in der Topologie die Möglichkeit für die fehlerhafte Doppelübertragungen von Informationen eröffnet.
  • Dem entgegenwirkt STP (Spanning Tree Protocol), indem es redundante Wege zwar erlaubt, aber immer nur genau einen Weg aktiv hält.
  • Dies führt zu einer schleifenfreien logischen Topologie, bei der zwischen zwei Rechnern im Netz immer nur ein aktiver Pfad besteht.

Aufspannen des Baumes

Ablauf
Schritt Option
1 Einschalten („Power up“) aller Bridges
2 Alle Bridges stellen ihre Ports auf „Blocked“
3 Jede Bridge nimmt an, sie sei die Root-Bridge, und sendet ihre Bridge ID an eine bestimmte Multicast-Gruppe
4 Die Bridge mit der kleinsten Bridge-ID (besteht aus Bridge Priority & MAC-Adresse) wird zur Root-Bridge
5 Die Root-Bridge sendet sogenannte Konfigurations-BPDUs (Bridge Protocol Data Unit) aus
6 Jede Bridge bestimmt den Port mit den kleinsten Pfadkosten zur Root-Bridge als Root-Port (Bei Ports mit gleichen Kosten gewinnt die kleinere Port-ID)
7 Die Designated Bridge wird festgelegt, dies ist die Bridge mit dem Root-Port

Wahl der Root-Bridge

Bestimmung erfolgt anhand der Bridge ID
  • Kleinste Bridge ID gewinnt
  • Bei gleichen Bridge IDs entscheidet die kleinere MAC-Adresse

Festlegung der Root-Ports

Jede Nicht-Root-Brücke muss einen Root Port ausweisen
  • wird durch den billigsten/schnellsten Weg der in Richtung Root Brücke zeigt ermittelt

Bestimmung der Designated-Ports

Jedes Segment hat einen Designated-Port
  • Die Root Bridge hat nur Designated Ports
  • Wegekosten '0'
Jedem Root-Port liegt ein Designated-Port' gegenüber
  • Auf Segmenten ohne Root-Port entscheiden die geringsten Wegekosten darüber
  • Sind die Wegekosten gleich, entscheidet die kleinste MAC Adresse welcher Switch den Designated-Port erhält
  • Dem Designated-Port liegt auf diesem Segment dann ein Blocked-Port gegenüber

Zuordnung einer Bridge pro LAN

Zuordnung ist entscheidend, um entsehende Schleifen zu verhindern

Wenn nur eine Bridge an ein spezielles LAN angebunden ist, ist die Wahl einfach:

  • Der Port, der zu diesem LAN gehöhrt wird ihm auch global zugeordnet.
  • Haben mehrere Bridges einen direkten Zugang zu einem LAN, wird der Port ausgewählt, welcher die geringsten Kosten bei einer Verknüpfung mit der Root-Bridge verursacht.
  • Hat die dem LAN zugewiesene Bridge mehrere Ports in diesem LAN, so wird der Port mit der geringsten Priorität genutzt.

Pfadkosten

Bandbreite STP-Kosten
10 MBit/s 100
16 MBit/s 62
100 MBit/s 19
200 MBit/s 12
622 MBit/s 6
1 GBit/s 4
10 GBit/s 2
20+ GBit/s 1

Eine 40- und eine 100-GBit-Verbindung haben in Summe die gleichen Wegekosten, wie eine 10-GBit Verbindung

  • hier würde es Sinn machen, die Ports einzeln zu konfigurieren

Topologie-Erkennung

Portzustände

Um die logische Netzwerktopologie kennenzulernen, durchläuft jeder Trunk-Port folgende Zustände

  • Für diesen Zustandsübergang werden in der Standardkonfiguration 50 Sekunden benötigt
Zustand Beschreibung
Disabled
  • Verwirft Frames
  • lernt keine Adressen
  • empfängt und verarbeitet keine BPDUs
Blocking
  • Verwirft Frames
  • lernt keine Adressen
  • empfängt und verarbeitet BPDUs
Listening
  • Verwirft Frames
  • lernt keine Adressen
  • empfängt, verarbeitet und überträgt BPDUs
Learning
  • Verwirft Frames
  • lernt Adressen
  • empfängt, verarbeitet und überträgt BPDUs
Forwarding
  • Leitet Frames weiter
  • lernt Adressen
  • empfängt, verarbeitet und überträgt BPDUs

Timer

Zeitspanne in der ein Port in einem Zustand verweilt

Durch Timer festgelegt

  • Nur die Root-Bridge kann die Einstellungen ändern
  • Drei Timer beeinflussen den Zustandswechsel und damit die Ausführungsgeschwindigkeit des Algorithmus
Timer Beschreibung
Hello timer Legt fest, wie oft das Netzwerkgerät Hallo-Nachrichten an andere Netzwerkgeräte sendet
Maximum age timer Legt fest, wie lange Protokollinformationen, die an einem Port empfangen werden, vom Netzwerkgerät gespeichert werden
Forward Delay Vorwärtsverzögerung ist die Zeit, die im Zuhör- und Lernzustand verbracht wird. Standardmäßig 15 Sekunden, kann jedoch auf einen Wert zwischen 4 und 30 Sekunden einstellen werden

Bridge Protocol Data Unit (BPDU)

Dateneinheit, die Briges/Switches austauschen, um Spanning Tree zu verwalten
Bridge Protocol Data Unit
2 Byte 1 Byte 1 Byte 1 Byte 8 Byte 2 Byte 2 Byte 2 Byte 2 Byte 2 Byte 2 Byte 2 Byte
Protocol ID Version Message Type Flags Root ID Cost of Path Bridge ID Port-ID Message Age Max age Hello timer Forward Delay
Feld Beschreibung
Flags
  • TC (Topology Change)
  • TCA (Topology Change Acknowledgement)

siehe #Topologieänderungen

Root Bridge ID ID der Root Bridge
Root Path Cost Kosten für den kürzesten Weg von der Sendebrücke zur Wurzelbrücke
  • Die Kosten betragen 0, wenn die sendende Brücke die Root-Brücke ist (oder glaubt, dass sie werden soll)
Bridge ID ID der Sendebrücke
Port ID Port-ID
Message Age Zeit, seit die Root-Bridge die Informationen in dieser BPDU generiert hat
Max Age Maximale Lebensdauer für Konfigurations-BPDUs
Hello Time Timeout benutzt von Hello timer
Forward Delay Timeout benutzt von Forward Delay timer
Bridge ID Ist eine "Kennung" (8 Byte) die sich aus einer sogenannten Priority (2 Byte -> 2^16 Bit -> max. 65.536) und der MAC-Adresse (6 Byte) des Switch zusammensetzt

Topologie

STP

Beispiel einer Spanning Tree Topologie

RSTP

Funktionen wie STP
schnellere Konvergenz
  • Bei signalisierten Topologie Änderungen, wird die vorhandene Netzstruktur weiter genutzt, während ein Alternativpfad berechnet wird
  • Erst anschließend wird ein neuer Baum zusammengestellt

MSTP

MSTP
Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP)
  • Erweiterung von RSTP
Ermöglicht mit VLANs verschiedene Instanzen des Spannbaums
  • Für ein VLAN oder eine Gruppe von VLANs können unabhängige STP-Instanzen gebildet werden
    • die innerhalb eines LANs jeweils eigene unterschiedliche Spannbäume nutzen

CIST

Common Internal Spanning Tree
  • Umfasst alle LANs, STP- und RSTP-Bridges und MSTP-Regionen in einem Netzwerk
  • Das CIST bestimmt automatisch die MST-Regionen in einem Netzwerk und definiert die Root-Bridge (Switch) und den designierten Port für jede Region
  • Der CIST umfasst den Common Spanning Tree (CST), den Internal Spanning Tree (IST) innerhalb jeder Region und alle multiplen Spanning-Tree-Instanzen (MSTIs) in einer Region


Anhang

Siehe auch

IEEE 802.1D

Dokumentation

IEEE-Normen
IEEE-Norm Beschreibung
802.1D
802.1w
802.1s
802.1aq
802.1Q

Links

Weblinks
  1. https://de.wikipedia.org/wiki/Spanning_Tree_Protocol
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