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Spanning Tree


Dieser Artikel von Wikipedia ist u.U. veraltet. Die neue Version gibt es hier.
engl. für "Spannbaum".

siehe Minimal spannender Baum .

Bedeutung im Netzwerkbereich:

Der Spanning Tree -Algorithmus dient zur Vermeidung redundanter Netzwerkpfade (Schleifen) LAN speziell in geswitchten Umgebungen. Er wurde von Radia Perlman und ist in der IEEE -Norm 802.1d standardisiert.

Netzwerke sollten zu jedem möglichen Ziel nur einen Pfad haben um zu vermeiden Datenpakete (Frames) dupliziert werden und mehrfach am eintreffen was zu Fehlfunktionen in darüber liegenden Netzwerkschichten führen könnte und die Leistung des vermindern kann. Andererseits möchte man mitunter redundante als Backup für den Fehlerfall zur Verfügung Der Spanning Tree-Algorithmus wird beiden Bedürfnissen gerecht.

Zunächst wird unter den Spanning Tree-fähigen Bridges im Netzwerk eine sog. Root Bridge gewählt die die Wurzel des aufzuspannenden wird und "Chef" des Netzwerks ist. Dies indem alle Bridges ihre Bridge-ID (die jede besitzt) an eine bestimmte Multicast-Gruppe mitteilen. Die mit der niedrigsten ID wird zur Root Von der Root Bridge aus werden nun festgelegt über die die anderen Bridges im erreichbar sind. Sollten redundante Pfade vorhanden sein müssen die dortigen Bridges den entsprechenden Port Die Pfade über die kommuniziert werden darf anhand von "Pfadkosten" bestimmt die die dortige übermittelt. Die Kosten sind abhängig vom Abstand Root Bridge und dem zur Verfügung stehenden zum Ziel. Ein 10 Mbit/s-Uplink hat beispielsweise Pfadkosten als ein 100 Mbit/s-Uplink zum gleichen und würde dabei unter den Tisch fallen. diese Weise ist jedes Teilnetz im geswitchten nur noch über eine einzige die Designated Bridge erreichbar. Wenn man es grafisch darstellt sich ein Baum aus Netzwerkpfaden der dem seinen Namen gab.

Die Root Bridge teilt den in Hierarchie eine Stufe unterhalb liegenden Designated Bridges Abstand von 2 Sekunden mit dass sie da ist woraufhin die empfangende Designated Bridge an nachfolgende Bridges die entsprechende Information senden Wenn diese "Hello-Pakete" ausbleiben hat sich folglich der Topologie des Netzwerks etwas geändert und Netzwerk muss sich reorganisieren. Diese Neuberechnung des dauert im schlimmsten Fall bis zu 30 Während dieser Zeit dürfen die Spanning Tree-fähigen außer Spanning Tree-Informationen keine Pakete im Netzwerk Dies ist einer der größten Kritikpunkte am Tree-Algorithmus da es möglich ist mit gefälschten Tree-Paketen eine Topologieänderung zu signalisieren und das Netzwerk für bis zu 30 Sekunden lahmzulegen. diesen potenziellen Sicherheitsmangel zu beheben aber auch bei echten Topologieänderungen das Netzwerk schnell wieder einen benutzbarem Zustand zu bringen wurden schon von verschiedenen Herstellern Verbesserungen am Spanning Tree-Algorithmus dem dazugehörigen Protokoll erdacht. Eine davon das Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) ist inzwischen zum offiziellen IEEE-Standard geworden. Die Idee hinter RSTP ist dass signalisierten Topologieänderungen nicht sofort die Netzwerkstruktur gelöscht sondern erst einmal wie gehabt weiter gearbeitet und Alternativrouten berechnet werden. Erst anschließend wird neuer Baum zusammengestellt. Die Ausfallzeit des Netzwerks sich so von 30 Sekunden auf unter Sekunde drücken. In der 2003 zu verabschiedenden des 1998 letztmalig überarbeiteten 802.1d-Standards soll das STP zugunsten von RSTP komplett entfallen.



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