Spanning Tree Protocol: Unterschied zwischen den Versionen
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| '''Spanning Tree Protocol''' - Schleifenunterdrückung bei redundanten Verbindungen zwischen [[Bridge]]s oder [[Switch]]es | |||
| == Beschreibung == | == Beschreibung == | ||
| {| class="wikitable | === Unterdrückung kreisender Frames === | ||
| {| 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 | ||
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| | rowspan=2 | | rowspan=2" | '''Protokollstapel''' | ||
| | rowspan="2"  | | rowspan="2" text-align:center""| '''Netzzugang''' | ||
| | rowspan="1" colspan="1"  | | rowspan="1" colspan="1" text-align:center"| '''STP''' | ||
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| | rowspan="1" colspan="6"  | | rowspan="1" colspan="6" text-align:center""| '''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 | |||
| * Bei Ausfall der primären Verbindung können diese  | |||
| [[Datei:Stp.png|mini| 400px|Beispiel einer Spanning Tree Topologie]] | [[Datei:Stp.png|mini| 400px|Beispiel einer Spanning Tree Topologie]] | ||
| ; IEEE 802.1D | |||
| * Schleifenfreie logische Topologie zwischen [[Switch]]es und [[Bridge]]s | |||
| ; 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-Sturm|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 | |||
| {| 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 === | |||
| === Wahl der Root  | ; 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 | |||
| *  | * 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 | |||
| * Die Root  | * 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 == | === Pfadkosten === | ||
| {| class="wikitable  | {| class="wikitable big options" | ||
| ! Bandbreite !! STP-Kosten | ! Bandbreite !! STP-Kosten | ||
| |- | |- | ||
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| |} | |} | ||
| 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 | ||
| ==  | === Topologie-Erkennung === | ||
| ; Portzustände | |||
| Um die logische Netzwerktopologie kennenzulernen, durchläuft jeder ''Trunk-Port'' folgende Zustände | |||
| * Für diesen Zustandsübergang werden in der Standardkonfiguration 50 Sekunden benötigt | |||
| {| class="wikitable options big" | |||
| {| class="wikitable  | ! 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 | |||
| {| class="wikitable options big" | |||
| |- | |- | ||
| ! 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 | |||
| {| class="header" | |||
| |+ '''Bridge Protocol Data Unit''' | |||
| |- | |- | ||
| |  | ! 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 ||  | | 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]] | |||
| |} | |} | ||
| {| class="wikitable sortable options" | |||
| |- | |||
| {| class="wikitable sortable" | ! 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 | ||
| * siehe [[#Bridge- und Port-IDs]] | |||
| |- | |- | ||
| |  | | Message Age || Zeit, seit die Root-Bridge die Informationen in dieser BPDU generiert hat | ||
| |- | |- | ||
| | Max Age || Maximale Lebensdauer für Konfigurations-BPDUs | |||
| |- | |- | ||
| | Hello  | | 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 | ||
| |} | |} | ||
| == STP  | == Topologie == | ||
| === STP === | |||
| [[Datei:Spanning tree topology.png| 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 === | ||
| [[Datei:MSTP Concept.png|mini|MSTP]] | |||
| ; Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) | |||
| *  | * Erweiterung von [[#RSTP|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 | |||
| * Für ein VLAN oder eine Gruppe von VLANs können  | |||
| === 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 | |||
| <noinclude> | |||
| ===  | == Anhang == | ||
| === Siehe auch === | |||
| {{Special:PrefixIndex/Spanning Tree Protocol}} | |||
| ---- | |||
| [[IEEE 802.1D]] | |||
| ===  | === Dokumentation === | ||
| ===== IEEE-Normen ===== | |||
| {| class="wikitable sortable options" | |||
| |- | |||
| ! IEEE-Norm !! Beschreibung | |||
| |- | |||
| | [[802.1D]] || | |||
| |- | |||
| | [[802.1w]] || | |||
| |- | |||
| | [[802.1s]] || | |||
| |- | |||
| | [[802.1aq]] || | |||
| |- | |||
| | [[802.1Q]] || | |||
| |} | |||
| === Links === | |||
| ==== Weblinks ==== | ==== Weblinks ==== | ||
| # https://de.wikipedia.org/wiki/Spanning_Tree_Protocol | # https://de.wikipedia.org/wiki/Spanning_Tree_Protocol | ||
| [[Kategorie:Switch]] | [[Kategorie:Switch]] | ||
| [[Kategorie: | [[Kategorie:T2600G/L2/STP]] | ||
| [[ | [[Kategorie:OSI/2 Data Link]] | ||
| <noinclude> | |||
Aktuelle Version vom 11. Mai 2025, 19:57 Uhr
Spanning Tree Protocol - Schleifenunterdrückung bei redundanten Verbindungen zwischen Bridges oder Switches
Beschreibung
Unterdrückung kreisender Frames
| 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

- 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 | 
 | 
| Blocking | 
 | 
| Listening | 
 | 
| Learning | 
 | 
| Forwarding | 
 | 
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
| 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 | 
 siehe #Topologieänderungen | 
| Root Bridge ID | ID der Root Bridge | 
| Root Path Cost | Kosten für den kürzesten Weg von der Sendebrücke zur Wurzelbrücke 
 | 
| 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
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

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