STP (Spanning Tree)
STP (Spanning Tree Protocol, IEEE 802.1D) verhindert Schleifen zwischen Switches. Ohne STP kreist ein Broadcast in einer verkabelten Schleife endlos und legt das Netz lahm (Broadcast Storm, siehe Broadcast-Domäne).
STP deaktiviert überflüssige Pfade, bis der Graph schleifenfrei ist — hält sie aber in Reserve und schaltet sie bei einem Ausfall wieder frei. Man verliert also keine Redundanz.
So entsteht der Baum
- Root-Bridge wählen: Der Switch mit der kleinsten Bridge-ID (Priority + MAC) wird Wurzel. Default-Priority ist 32768, in 4096er-Schritten einstellbar.
- Kürzeste Wege berechnen: Jeder andere Switch findet seinen billigsten Pfad zur Root (Root-Path-Cost).
- Port-Rollen vergeben:
- Root-Port — Richtung Root.
- Designated-Port — der zuständige Port eines Segments.
- Alternate/Blocking — überflüssig, wird deaktiviert.
- Blockierte Ports leiten keine Daten weiter → Schleife gebrochen.
BPDUs
Switches sprechen sich über BPDUs (Bridge Protocol Data Units) ab — kleine
Layer-2-Nachrichten an die STP-Multicast-Adresse 01:80:C2:00:00:00. Anders als
ein Broadcast werden sie nicht geflutet, sondern von jeder Bridge einzeln
verarbeitet. Sie stecken direkt im Ethernet-Frame
(EtherType LLC).
Timer
Echte 802.1D-Werte: Hello 2 s, Forward-Delay 15 s, Max-Age 20 s. Der Simulator rafft diese Zeiten, damit die Konvergenz in Sekunden sichtbar wird, zeigt in der UI aber die echten Werte zur Einordnung.
RSTP
Der Simulator kennt auch RSTP (802.1w, Rapid STP) — dieselbe Idee, aber deutlich schnellere Konvergenz durch zusätzliche Port-Zustände und Proposal/Agreement zwischen Nachbarn.