Allgemein

• Ermöglicht die Kommunikation zwischen Geräten im Netzwerk
• Verbindet die Geräte miteinander
• Leitet Datenpakete anhand der MAC-Adresse weiter
• Arbeitet auf der zweiten Schicht des OSI-Modells (Sicherungsschicht)
• Verhindert Schleifen im Netzwerk

Spanning Tree Protocol (STP)

• Verhindert Schleifen in einem Netzwerk
• Wählt den kürzesten Pfad zwischen zwei Switches
• Deaktiviert Ports, um Schleifen zu verhindern
• Aktiviert Ports, wenn der kürzeste Pfad ausfällt
• Wählt den kürzesten Pfad basierend auf der Bandbreite / Kosten

Begriffe

• Root Bridge: Der Switch, der den kürzesten Pfad zu allen anderen Switches hat
• Root Port: Der Port, der den kürzesten Pfad zur Root Bridge hat
• Designated Port: Der Port, der den kürzesten Pfad zur Root Bridge innerhalb eines Segments hat
• Blocked Port: Der Port, der deaktiviert ist, um Schleifen zu verhindern
• Forwarding Port: Der Port, der aktiviert ist und Datenpakete weiterleitet
• Cost: Die Kosten, um von einem Switch zu einem anderen zu gelangen

STP Phasen

1. Blocking: Alle Ports sind deaktiviert, außer der Root Port
2. Listening: Der Switch hört auf BPDU-Pakete, um den kürzesten Pfad zu finden
3. Learning: Der Switch lernt die MAC-Adressen der angeschlossenen Geräte

Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP)

• Verbesserte Version von STP
• Topologieänderungen werden schneller erkannt (<1s)
• keine Phasen wie bei STP

BPDUGuard ist eine Funktion, die Ports deaktiviert, wenn sie BPDU-Pakete empfangen. Dies verhindert, dass Switches angeschlossen werden, die nicht konfiguriert sind.

Begriffe STP/RSTP

• PVSTP: Per VLAN Spanning Tree Protocol
• Topology Change: Änderung der Netzwerktopologie (Baum verändert sich z.B. Switchausfall)
• BPDU: Bridge Protocol Data Unit (Paket, das von Switches ausgetauscht wird um den kürzesten Pfad zu finden)
• BPDU Guard: Deaktiviert Ports, wenn BPDU-Pakete empfangen werden
• BPDU Filter: Filtert BPDU-Pakete

Konfiguration

Switch> enable
Switch# configure terminal
Switch(config)# spanning-tree vlan 1 root primary
Switch(config)# spanning-tree vlan 1 priority 4096
Switch(config)# spanning-tree vlan 1 root secondary
Switch(config)# spanning-tree vlan 1 priority 8192
Switch(config)# spanning-tree vlan 1 root primary
Switch(config)# spanning-tree vlan 1 priority 4096
Switch(config)# end
Switch# show spanning-tree

Virtual Local Area Network (VLAN)

• Ermöglicht die Segmentierung eines Netzwerks
• Trennt Geräte in logische Gruppen
• Reduziert die Broadcast-Domäne
• Erhöht die Sicherheit
• Erhöht die Performance

Begriffe

• VLAN ID: Nummer, die einem VLAN zugewiesen wird
• Trunk: Verbindung zwischen zwei Switches, die mehrere VLANs überträgt
• Access Port: Port, der nur einem VLAN zugeordnet ist
• Trunk Port: Port, der mehreren VLANs zugeordnet ist

Konfiguration

Switch> enable
Switch# configure terminal
Switch(config)# vlan 10
Switch(config-vlan)# name Management
Switch(config-vlan)# exit
Switch(config)# interface FastEthernet 0/1
Switch(config-if)# switchport mode access
Switch(config-if)# switchport access vlan 10
Switch(config-if)# exit
Switch(config)# interface FastEthernet 0/2
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10
Switch(config-if)# exit
Switch(config)# end
Switch# show vlan

Mehrere Switches

Um mehrere Switches zu verbinden braucht es eine Verbindung pro VLAN. Die Verbindung zwischen den Switches wird als Trunk bezeichnet.