Evolution des Spanning Tree Protocols
Eine praktische Anwendung des Spanning-Tree-Algorithmus ist das Spanning Tree Protocol (STP) für Computernetzwerke. Weiterentwicklungen von STP beheben seine Schwächen und lösen spezifische Probleme. Dazu zählen beispielsweise das Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), das Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) und Entwicklungen der Hersteller Oring, Ruggedcom, Moxa und Hirschmann.Die theoretische Grundlage zum Spanning Tree Protocol (IEEE 802.1d) bildet der Spannbaum (Spanning Tree) aus der Graphentheorie. Beispiele für die praktische Umsetzung des Spannbaums finden sich bei Telefonnetzen oder in Computernetzwerken. In Computernetzwerken kommen das Spanning Tree Protocol und seine Abkömmlinge unter anderem zum Einsatz, um eindeutige Kommunikationswege zwischen den einzelnen Bridges (Brücken) zu gewährleisten. Brigde und Switch sind in diesem Kontext synonym verwendbar, da ein Switch als Multi-Port-Brigde fungiert. Innerhalb des OSI-Schichtenmodells baut das STP auf der Sicherungsschicht (Data Link Layer) auf. Diese zweite Schicht des insgesamt siebenschichtigen Modells garantiert die möglichst fehlerfreie Übertragung. Im Zentrum des Spanning Tree Protocols steht das Vermeiden von redundanten Pfaden beziehungsweise Schleifen im Netzwerk, damit Datenpakete (Frames) nicht dupliziert werden und dadurch Fehler in höher liegenden Schichten verursachen. Das Prinzip des Spanning Tree Protocols ist eine zentrale Bridge, die so genannte Root Bridge, die von jedem Netzwerkteilnehmer (Knoten) über einen einzigen Kommunikationsweg (Pfad) zu erreichen ist. Die Pfade können hardwareseitig doppelt vorhanden sein. In diesem Fall ist der zweite Pfad als Backup oder Backup Path temporär blockiert. Über wenige Schritte lässt sich die Topologie des Netzwerks berechnen: Dazu gehört das Ermitteln der Root Bridge sowie das Bestimmen des günstigsten Wegs jeder Bridge zur Root Bridge, anschließend bindet das System jede Komponente in die Netzwerkstruktur ein und vervollständigt die Topologie.
