# Spanning Tree Protocol (STP): Loop-Prevention & Layer-2 Redundanz

TL;DR / Management Summary In einem redundanten Netzwerk (z.B. zwei Kabel zwischen zwei Switchen) entstehen zwangsläufig Schleifen (Loops). Da Ethernet-Frames kein Verfallsdatum (TTL) haben, kreisen sie ewig im Netz und lösen einen Broadcast Storm aus, der das gesamte Netzwerk lahmlegt. Das Spanning Tree Protocol (STP) erkennt diese Schleifen und blockiert redundante Pfade logisch, bis sie im Fehlerfall benötigt werden. Ein Senior Admin nutzt das moderne RSTP (Rapid STP) und definiert eine feste Root Bridge, um unvorhersehbare Netzwerkausfälle zu vermeiden.

# 1. Das Problem: Broadcast Storms

Der Tod des Netzwerks.

Wenn ein Paket an alle (Broadcast) gesendet wird und ein Loop existiert:

  1. Switch A schickt an Switch B.
  2. Switch B schickt zurück an Switch A.
  3. Die Anzahl der Pakete verdoppelt sich bei jedem Umlauf.
  4. Ergebnis: 100% CPU Last auf allen Switchen, kein Nutztraffic mehr möglich.

# 2. Wie STP funktioniert

Die Wahl des Königs.

STP baut einen Baum ohne Kreise auf:

  1. Root Bridge Wahl: Der Switch mit der niedrigsten Priority (Standard: 32768) wird der “König”.
  2. Pfadkosten berechnen: Jeder andere Switch berechnet den kürzesten Weg zur Root Bridge.
  3. Ports blockieren: Alle redundanten Kabel, die nicht zum kürzesten Weg gehören, werden in den Status BLOCKING versetzt.

# 3. Deep Dive: RSTP vs. MSTP

Geschwindigkeit ist alles.

# 4. Day-2 Operations: Root-Bridge Design

Nichts dem Zufall überlassen.

Überlassen Sie die Wahl der Root Bridge niemals der Automatik (die meist den ältesten/schwächsten Switch wählt).

# 5. Troubleshooting & “War Stories”

Wenn der Baum wackelt.

# Top 3 Fehlerbilder

  1. Symptom: Netzwerk ist alle 10 Minuten für 30 Sekunden weg.

    • Ursache: “STP Re-convergence”. Ein instabiler Port triggert ständig eine Neuwahl der Root Bridge.
    • Lösung: Nutzen Sie PortFast oder Edge Port für Endgeräte (PCs, Server), damit diese beim Einstecken keine Neuwahl auslösen.

  2. Symptom: “Root Guard” Alarm.

    • Ursache: Ein User hat privat einen Switch angeschlossen, der versucht, Root Bridge zu werden.
    • Lösung: Aktivieren Sie Root Guard auf allen Access-Ports.

  3. Symptom: VMs verlieren Verbindung nach Host-Reboot.

    • Fix: Aktivieren Sie STP auf der Proxmox-Bridge (Artikel 679), falls der Host mit zwei Kabeln am gleichen Switch hängt.

# “War Story”: Der “Bagger” im Büroschrank

Ein Admin vernetzte drei Gebäude im Ring. Er dachte, RSTP würde ihn schützen. Das Ereignis: Ein Bagger kappte ein Kabel. RSTP schaltete korrekt um (2 Sek Downtime). Das Problem: Der Admin hatte die Default-Prioritäten gelassen. Ein alter 100-Mbit Switch in der Pförtnerloge wurde zur neuen Root Bridge gewählt. Das Ergebnis: Der gesamte Gigabit-Traffic der Firma floss nun durch den alten 100-Mbit Switch beim Pförtner. Das Netz war “online”, aber unbenutzbar langsam. Lehre: Definieren Sie Ihre Root-Bridge immer manuell am leistungsstärksten Switch!

# 6. Monitoring & Reporting

Status des Baumes.

# Switch Status (CLI)

# Beispiel Cisco / Ubiquiti
show spanning-tree root
show spanning-tree summary

# 7. Fazit & Empfehlung

STP ist die Versicherung gegen menschliche Fehler bei der Verkabelung.

# Anhang: Cheatsheet (Priority Values)

Level Wert Empfehlung
Root 4096 Core Switch 1
Secondary 8192 Core Switch 2
Distribution 16384 Stockwerks-Switche
Access 32768 Default

# Referenzen