Spanning-Tree-Protokoll

Das Spanning-Tree-Protokoll (STP) ist ein Redundanzverfahren zur Schleifenunterdrückung und damit zur Pfadoptimierung in Netzwerken. Bei diesem Verfahren werden physikalisch redundante Netzwerkstrukturen ermittelt und in einer zyklenfreien Struktur abgebildet. Diese Maßnahme reduziert die aktiven Verbindungswege einer beliebig vermaschten Netzwerkstruktur und führt sie in eine Baumtopologie, daher die Bezeichnung Spanning Tree.


Mathematisch betrachtet ist eine Baumtopologie so geartet, dass alle vernetzten Punkte nur durch einen Weg miteinander verbunden sind. Außerdem sind alle vernetzten Punkte von allen anderen vernetzten Punkten aus erreichbar, zudem gibt es zwischen zwei beliebigen vernetzten Punkten keine Zyklen.

Erst wenn der bevorzugte Verbindungsweg unterbrochen ist, wird das Netzwerk neu organisiert und die optionalen Verbindungsstrecken aktiviert. Zur Überprüfung der Verbindungsstrecken kommunizieren die Switches oder Bridges regelmäßig mit Konfigurations-Datenpaketen, den Bridge Protocol Data Units (BPDU). Fällt eine Strecke aus kommen die BPDU-Datenpakete nicht mehr an und das SPA-Protokoll sorgt für eine Reorganisation.

Spanning-Tree-Verfahren mit Unterdrückung von Parallel-Verbindungen

Spanning-Tree-Verfahren mit Unterdrückung von Parallel-Verbindungen

Das Spanning-Tree-Protokoll wurde von Digital Equipment (DEC) entwickelt und später in abgewandelter Form von IEEE 802.1d übernommen. Der Algorithmus ist in entsprechenden Brückentypen implementiert, wobei jede Brücke im Rahmen bestimmter Optimalitätskriterien den Weg hin zur Wurzel der Baumtopologie berechnet. Als Berechnungsparameter können Entfernungen, Kapazitäten, Kosten oder Verkehrsbelastungen herangezogen werden.

Da das konventionelle Spanning-Tree-Verfahren eine lange Konvergenzzeit von ca. 30 Sekunden für die Rekonfiguration der Verbindungen benötigt, hat die IEEE-Arbeitsgruppe 802.1 mehrere Spanning-Tree-Verfahren spezifiziert, so das Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) mit verkürzter Reaktionszeit und als Weiterentwicklung das Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) mit dem die Rekonfigurationszeiten noch weiter verkürzt werden.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Spanning-Tree-Protokoll
Englisch: spanning tree protocol - STP
Veröffentlicht: 17.10.2013
Wörter: 262
Tags: #Routingprotokolle #Routing-Prozeduren
Links: Algorithmus, Baumtopologie, BPDU (bridge protocol data unit), Brücke, Digital