STP-Timer

Was sind STP-Timer?

STP-Timer sind konfigurierbare Zeitintervalle, die das Verhalten und die Konvergenzgeschwindigkeit des Spanning Tree Protocols steuern. Sie bestimmen, wie lange ein Port in einem bestimmten Zustand verweilt, wie lange BPDUs gültig sind und wie schnell Topologieänderungen erkannt und verarbeitet werden. Die Timer werden von der Root Bridge festgelegt und über BPDUs an alle anderen Switches verteilt. Eine manuelle Anpassung der Timer ist in der Regel nicht erforderlich und kann bei inkorrekten Werten das Netz destabilisieren. Die Standardwerte sind auf Zuverlässigkeit ausgelegt, nicht auf Geschwindigkeit.

Die drei grundlegenden Timer

Das klassische STP nach IEEE 802.1D definiert drei Timer, die alle auf der Root Bridge konfiguriert und in den BPDUs bekannt gegeben werden.

• Hello Time: Der Zeitabstand, in dem die Root Bridge Configuration BPDUs aussendet. Der Standardwert beträgt 2 Sekunden. Eine kürzere Hello Time lässt das Netz schneller auf Veränderungen reagieren, erhöht aber den BPDU-Verkehr und die CPU-Belastung.
• Forward Delay: Die Dauer, die ein Port in den Zuständen Listening und Learning verbringt. Der Standardwert beträgt 15 Sekunden. Diese Zeit stellt sicher, dass sich die Topologie stabilisiert und alle Switches konsistente Informationen haben, bevor ein Port Daten weiterleitet.
• Max Age: Die maximale Zeitspanne, die eine BPDU gültig bleibt, bevor sie als veraltet verworfen wird. Der Standardwert beträgt 20 Sekunden. Nach Ablauf des Max Age nimmt ein Switch an, dass die Verbindung zur Root Bridge verloren gegangen ist, und startet eine Neuwahl.

Zusammenhang und typische Werte

Die Timer stehen in einem definierten Verhältnis zueinander. Max Age muss mindestens das Doppelte der Hello Time betragen, plus einem Sicherheitsaufschlag. Forward Delay muss größer sein als die Hälfte von Max Age. Diese Beziehungen verhindern, dass kurzzeitige BPDU-Verluste sofort eine Neuberechnung auslösen. Die Standardwerte (Hello Time 2, Forward Delay 15, Max Age 20) haben sich über Jahrzehnte bewährt und sollten nur in begründeten Ausnahmefällen und mit sorgfältiger Analyse geändert werden.

Anpassung und Grenzen

Eine Verkürzung der Timer kann die Konvergenz beschleunigen, erhöht jedoch das Risiko von Fehlauslösungen bei kurzzeitigen Paketverlusten. Eine zu kurze Max Age führt dazu, dass das Netz ständig neue Root Bridges wählt und nie zur Ruhe kommt. Eine zu kurze Forward Delay kann Schleifen verursachen, weil nicht alle Switches die neue Topologie rechtzeitig lernen. In modernen Netzen wird empfohlen, auf RSTP oder MSTP zu migrieren, die keine starren Timer benötigen und Konvergenzzeiten von unter einer Sekunde erreichen. Die Timer des klassischen STP sind nur noch in Kompatibilitätsfällen relevant.