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Loops
IEEE 802.1w
Root-Bridge
BPDU
Pfadkosten
109008_de_01
A 2
RSTP - Rapid Spanning Tree Protocol
Das RSTP-Protokoll ermöglicht Ethernet-Netzwerke mit redundanten Datenpfaden. Diese
Netzwerke bilden eine vermaschte Topologie mit zunächst unzulässigen Schleifen (Loops).
Die Loops führen dazu, dass Datenpakete endlos im Netzwerk kreisen oder auch dupliziert
werden können. Die Folge ist eine Überlastung des Netzwerks durch kreisende Datenpa-
kete. Die Kommunikation wird unterbrochen.
Deswegen wird die vermaschte Struktur mit Hilfe des Rapid-Spanning-Tree-Algorithmus
durch einen logischen, deterministischen Pfad ersetzt. Der Pfad hat die Form einer Baum-
struktur, die keine Loops mehr enthält. Wenn Datenpfade ausfallen, werden die vorher ab-
geschalteten Verbindungen teilweise wieder zugeschaltet. So wird das Netzwerk unterbre-
chungsfrei betrieben.
Das RSTP-Protokoll ist in der IEEE 802.1w standardisiert. RSTP ist ereignisgesteuert. Da-
durch sind die Umschaltzeiten deutlich kürzer als beim timerbasierten STP.
Beispiel
Um bei Ausfall eines Datenpfads weiterhin alle Teilnehmer im Netz erreichen zu können,
gibt es in der folgenden Netzwerktopologie sechs redundante Pfade. Diese redundanten
Pfade sind unzulässige Loops. Das RSTP-Protokoll überführt diese Topologie automatisch
durch Abschalten ausgewählter Ports in einen Baum. Dabei ist ein Switch die Wurzel (Root-
Bridge) des Baums. Von der Root-Bridge aus ist jeder andere Switch über genau einen Da-
tenpfad erreichbar.
US1
US2
FAIL
XF
1
1
XF
2
XF
3
XF
4
Root
XD1
3
Bild 8-6
Mögliche Baumstruktur mit RSTP
Der Switch mit der niedrigsten Bridge Priority ist die Root-Bridge. Wenn die Root-Bridge
ausfällt, wird anhand der Bridge Priority die nächste Root-Bridge gewählt. Wenn zwei Swit-
ches den gleichen Bridge-Priority-Wert aufweisen, wird die Root-Bridge anhand der niedri-
geren MAC-Adresse gewählt.
Die Root-Bridge sendet ständig BPDUs (Bridge Protocol Data Units) im Abstand der Hello-
Time. Wenn eine Topologieänderung erkannt wird, werden Alternativpfade berechnet.
Anhand der Pfadkosten wird entschieden, welche Ports blockiert und welche bevorzugt
werden. Die Pfadkosten werden nach der Bandbreite automatisch ermittelt. Sie können
aber auch manuell einen Wert festlegen.
MODE
XF
5
XF
6
XF
7
XF
8
4
1
3
5
7
9
11
13
XF
2
4
6
8
10
12
14
US1
US2
FAIL
LNK/ACT
SWITCH 2000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16
XD1
XG1
US1
GND
US2
GND
R1
R2
SPD
RSTP - Rapid Spanning Tree Protocol
CF0
1
3
5
7
9
11
13
15
XF
2
4
6
8
10
12
14
16
US1
US2
FAIL
LNK/ACT
SWITCH 2000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16
XD1
XG1
US1
GND
US2
GND
R1
R2
SPD
CF0
15
16
SWITCH 2000
XD1
XG1
US1
GND
US2
GND
R1
R2
PHOENIX CONTACT
2
5
CF0
1
3
5
7
9
11
13
15
XF
2
4
6
8
10
12
14
16
US1
US2
FAIL
LNK/ACT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16
SPD
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