Common Spanning Tree

Abkürzung: CST

Was ist der Common Spanning Tree?

Der Common Spanning Tree, abgekürzt CST, ist der ursprüngliche, nach IEEE 802.1D standardisierte Spanning Tree, der eine einzige, schleifenfreie logische Topologie für das gesamte Netzwerk berechnet. Im CST-Modell existiert genau eine Spanning-Tree-Instanz, unabhängig von der Anzahl der VLANs. Alle VLANs teilen sich denselben Baum, dieselbe Root Bridge und dieselben blockierten Pfade. Der CST ist die einfachste Form des Spanning Tree und wird auch als Mono Spanning Tree bezeichnet. Er ist vollständig kompatibel zu allen Switches, die das Spanning Tree Protocol beherrschen, unabhängig vom Hersteller.

Funktionsweise und Eigenschaften

Der CST arbeitet exakt nach den Regeln des klassischen Spanning Tree Protocols. Eine Root Bridge wird gewählt, jeder Switch bestimmt seinen Root Port, Designated Ports werden für jedes Segment festgelegt, und alle übrigen Ports werden blockiert. Der entscheidende Unterschied zu VLAN-bewussten Varianten besteht darin, dass dieser Vorgang nur einmal durchgeführt wird. Es gibt keine Unterscheidung zwischen verschiedenen VLANs. Ein Port, der im CST blockiert ist, blockiert für alle VLANs gleichermaßen.

Vorteile des Common Spanning Tree

Der CST besticht durch seine Einfachheit. Die Konfiguration ist minimal, der BPDU-Verkehr ist auf eine Instanz beschränkt, und die CPU-Belastung der Switches bleibt gering. Die Interoperabilität zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller ist garantiert, da der CST der gemeinsame Nenner aller Spanning-Tree-Implementierungen ist. In kleinen, flachen Netzen mit wenigen Switches und wenigen VLANs ist der CST völlig ausreichend und verursacht keinen unnötigen Verwaltungsaufwand.

Nachteile und Grenzen

Der CST verschwendet in redundanten Topologien Bandbreite, da redundante Pfade unabhängig von der VLAN-Last blockiert werden. Eine Lastverteilung über verschiedene Pfade ist nicht möglich. Ein Uplink, der in einem VLAN stark genutzt wird, während ein anderer Uplink unausgelastet bleibt, kann nicht optimiert werden, weil der CST den gesamten Verkehr über denselben Pfad zwingt. In großen, VLAN-reichen Umgebungen sind die Pfade zudem oft suboptimal, da die Root Bridge nicht für jedes VLAN an der sinnvollsten Position stehen kann. Der CST wird in solchen Netzen durch PVST+, Rapid PVST+ oder MSTP ersetzt, die VLAN-bezogene Instanzen und Lastverteilung ermöglichen.

CST und MSTP

Das Multiple Spanning Tree Protocol integriert den CST als übergeordnete Instanz. Der Common and Internal Spanning Tree (CIST) ist der CST, der alle MST-Regionen und nicht-MST-fähigen Switches zu einem globalen Baum verbindet. Innerhalb der MST-Regionen wird der CIST durch den Internal Spanning Tree (IST) ergänzt, und zusätzliche Instanzen (MSTIs) bieten VLAN-basierte Lastverteilung. Nach außen zu älteren Switches kommuniziert die MST-Region über den CST und stellt die Abwärtskompatibilität sicher.