Spanning Tree Protocol - Allen-Bradley Stratix 5700 Benutzerhandbuch

Spanning Tree Protocol

Spanning Tree Protocol (STP) ist ein Layer 2-Verbindungsverwaltungsprotokoll,
das Pfadredundanz bietet und gleichzeitig Netzwerkschleifen verhindert. Damit
ein Layer 2-Ethernet-Netzwerk ordnungsgemäß funktioniert, darf nur ein Pfad
zwischen zwei Stationen aktiv sein. Mehrere aktive Pfade zwischen Endstationen
verursachen Schleifen im Netzwerk. Bei einer Netzwerkschleife können
Endstationen doppelte Meldungen empfangen. Die Switches können außerdem
die MAC-Adressen von Endstationen auf mehreren Layer 2-Schnittstellen
erlernen. Diese Zustände führen zu einem instabilen Netzwerk. Die Verwendung
von Spanning Tree ist für Endstationen transparent, die nicht erkennen können,
ob sie mit einem einzelnen LAN-Segment oder per LAN-Switch mit mehreren
Segmenten verbunden sind.
Das STP verwendet einen Spanning-Tree-Algorithmus, der als Wurzel des
Spanning Tree einen Switch aus einem redundant verbundenen Netzwerk
auswählt. Der Algorithmus berechnet über ein geswitchtes Layer 2-Netzwerk den
besten Pfad ohne Schleifen, indem er jedem Port anhand seiner Rolle in der
aktiven Topologie eine Rolle zuweist:
• Root – Ein Weiterleitungsport, der für die Spanning-Tree-Topologie
ausgewählt wird
• Designated – Ein Weiterleitungsport, der für jedes geswitchte LAN-
Segment ausgewählt wird
• Alternate – Ein blockierter Port, der im Spanning Tree einen alternativen
Pfad zur Root-Bridge bereitstellt
• Backup – Ein blockierter Port in einer Loopback-Konfiguration
Der Root-Switch ist der Switch, dessen Ports alle der Rolle „Designated" oder
„Backup" angehören. Der Designated-Switch ist der Switch, bei dem mindestens
einer der Ports der Rolle „Designated" angehört.
Spanning Tree erzwingt bei redundanten Datenpfaden einen Standbyzustand
(blockiert). Falls ein Netzwerksegment im Spanning Tree fehlschlägt und ein
redundanter Pfad vorhanden ist, berechnet der Spanning-Tree-Algorithmus die
Spanning-Tree-Topologie neu und aktiviert diesen gesperrten Pfad. Switches
senden und empfangen in regelmäßigen Intervallen Spanning-Tree-Frames,
sogenannte Bridge Protocol Data Units (BPDUs). Diese Frames werden von den
Switches nicht weitergeleitet, sondern zum Erstellen eines Pfades ohne Schleife
verwendet. BPDUs beinhalten Informationen über den sendenden Switch und
dessen Ports, einschließlich Switch- und MAC-Adressen, der Priorität von Switch
und Port sowie den Pfadkosten. Diese Informationen werden vom Spanning Tree
dazu verwendet, den Root-Switch und Root-Port für das geswitchte Netzwerk
sowie den den Root-Port und den Designated-Port für die einzelnen geswitchten
Segmente zu auszuwählen.
Sie können aus folgenden Optionen wählen:
• Das standardmäßige Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) – auch als
Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) bezeichnet
• Per-VLAN Spanning Tree Protocol (PVST+)
• Rapid Per-VLAN Spanning Tree Protocol (RPVST+)
Wenn Sie den Switch mit einem Netzwerkswitch von Cisco verbinden, ist
HINWEIS
der Standard nicht RSTP, sondern PVST+. Damit sie kompatibel sind, muss
einer der Switches modifiziert werden.
Rockwell Automation-Publikation 1783-UM004D-DE-P – März 2014
Softwarefunktionen der Switches Kapitel 3
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