STP oder Spanning Tree Protocol ist ein Netzwerkprotokoll, das Schleifen in einem verbreiteten Ethernet -Netzwerk verhindert. Schleifen treten auf, wenn zwischen zwei Netzwerkgeräten redundante Pfade vorhanden sind und einen Broadcast -Sturm erstellen, der die Netzwerkleistung verkrüppelte. Die Hauptfunktion von STP besteht darin, redundante Verbindungen intelligent zu deaktivieren und sicherzustellen, dass nur ein aktiver Pfad zwischen zwei beliebigen Punkten im Netzwerk besteht.
Hier ist eine Aufschlüsselung darüber, wie es funktioniert:
* Schleifenerkennung: STP erkennt Schleifen durch Austausch von Bridge -Protokolldateneinheiten (BPDUs) mit anderen Schalter. Diese BPDUs enthalten Informationen über die Rolle des Switchs in der Netzwerktopologie.
* Wurzelbrückenwahl: Ein Schalter wird als "Root Bridge" gewählt, der überlegenste Schalter im Netzwerk. Diese Wahl basiert auf Faktoren wie Bridge ID (die die MAC -Adresse und eine Prioritätseinstellung beinhalten). Alle anderen Switches zielen darauf ab, eine Verbindung zu dieser Wurzelbrücke herzustellen.
* Pfadberechnung: STP berechnet den kürzesten Pfad von jedem Schalter zur Stammbrücke. Diese Berechnung verwendet eine Kostenmetrik, die jeder Verbindung zugeordnet ist.
* Portrollenzuweisung: Basierend auf den Pfadberechnungen weist STP jedem Port auf einem Switch Rollen zu:
* Root -Port: Der Port, der den kürzesten Weg zur Wurzelbrücke bietet. Jeder Schalter hat nur einen Root -Port.
* benannter Port: Der Port in jedem Segment des Netzwerks, mit dem der Verkehr in Richtung der Stammbrücke weitergeleitet wird. Jedes Netzwerksegment verfügt nur über einen benannten Port.
* Blockierungsport: Redundante Ports, die deaktiviert sind, um Schleifen zu verhindern. Sie befinden sich in einem Hörzustand, überwachen sich Änderungen der Netzwerk und sind bereit, die Weiterleitungsanschlüsse zu erhalten, wenn ein Fehler auftritt.
* Weiterleitungsanschluss: Die Ports leiten den Verkehr aktiv weiter.
* Dynamische Anpassung: STP überwacht ständig die Netzwerk -Topologie und passt die Portrollen als Reaktion auf Änderungen wie Kabelausfälle oder die Hinzufügung neuer Geräte dynamisch an. Dies gewährleistet eine schnelle Konvergenz und Erholung von Fehlern.
Vorteile von STP:
* Schleifenprävention: Eliminiert Broadcast -Stürme und Netzwerkinstabilität, die durch redundante Pfade verursacht wird.
* Netzwerkreduktion: Ermöglicht die Konfiguration von redundanten Pfaden, wodurch eine höhere Verfügbarkeit und Fehlertoleranz bereitgestellt wird.
* Automatisches Topologiemanagement: Verwaltet automatisch die Netzwerktopologie und passt sich an Änderungen an.
Verschiedene Versionen:
Es gibt mehrere Versionen von STP mit jeweils Verbesserungen und Verbesserungen:
* 802.1d: Der ursprüngliche Standard, relativ langsam zu konvergieren.
* Schnellspannungsbaumprotokoll (RSTP) - 802.1W: Schnellere Konvergenzzeit als 802.1d.
* Mehrfachspannungsbaumprotokoll (MSTP) - 802.1s: Unterstützt mehrere Spannbäume und ermöglicht komplexere Netzwerkkonfigurationen.
Zusammenfassend ist STP ein entscheidendes Netzwerkprotokoll, das Schleifenfreie Konnektivität, Netzwerkabbau und Fehlertoleranz in Ethernet-Netzwerken bietet. Die neueren Versionen RSTP und MSTP bieten erhebliche Leistungsverbesserungen gegenüber dem ursprünglichen 802.1D.
