Ethernet ist basiert per Definition auf CSMA/CD: In einem Ethernet kann zu einem Zeitpunkt immer nur ein Gerät aktiv senden. Mit CSMA/CD können die beteiligten Geräte feststellen, dass gerade kein anderes aktiv ist, oder zumindest bemerken, dass ein anderes Gerät „ins Wort gefallen“ ist. Mit steigender Anzahl von angeschlossenen Geräten und Nutzung wächst die Wahrscheinlichkeit, dass eine Kollision (zwei oder mehrere Geräte sind sich ins Wort gefallen) auftritt. Das ist ähnlich, wie es in einem großen Raum mit vielen Menschen immer lauter wird, und im Extremfall keine Kommunikation mehr möglich ist.
Transparente Bridges wurden entwickelt um ein Ethernet in mehrere Segmente zu unterteilen, und zwar so, dass keins der Geräte was davon bemerkt.
Umgekehrt kann eine transparente Bridge dazu genutzt werden, um zwei Ethernet Segmente zu einem Ethernet zu vereinen. Eine typische Anwendung ist ein WLAN Accesspoint: die Bridge überträgt Signale aus einem LAN in ein Wireless LAN, kurz WLAN. Die beteiligten Geräte können dabei nicht bemerken, ob ein Gesprächspartner sich im LAN oder WLAN befindet.
Eine Bridge lernt, welche Geräte auf welcher Seite sind, und überträgt Informationen immer dann, .wenn
- Sender und Empfänger auf verschiedenen Seiten der Brücke sind
- wenn Nachrichten „an alle“ adressiert sind (Broadcasts)
- wenn Nachrichten an einen der Bridge unbekannten Empfänger adressiert sind (unknown unicast).
Das funktioniert also solange, bis jemand auf die Idee kommt, bewusst oder versehentlich eine Schleife zu bauen, bei der Pakete immer im Kreis laufen: Wenn MAC A ein Paket „an Alle“ schickt, dann leitet Brücke 1 das Paket über port 2 und port 3 an die anderen Brücken weiter. Die machen mit Paketen „an Alle“ das gleiche: sie leiten das Paket auf allen Ports weiter, außer auf dem auf dem es empfangen wurde. Schließlich kommt das Paket sowohl auf port 1 und port 2 der Brücke 1 wieder an. Das Paket läuft für immer und ewig im Kreis.
Um ein solche Situation zu verhindern, wurde Spanning Tree erfunden. Dabei handelt es sich um ein Protokoll, bei dem die Brücken Pakete austauschen und einzelne Ports einer Brücke blockieren. Dabei wird ein „Baum“ erstellt, bei dem es von einem Punkt im Netzwerk immer nur einen Weg zu einem anderen Punkt gibt. Sollte eine der einzelnen Strecken ausfallen, kann das Netz darauf „reagieren“ und durch Reaktivierung einzelner Ports einen neuen Baum erstellen.
Im Spanning Tree haben einzelne Brücke ein „Priorität“, und den einzelnen Ports kann man „Kosten“ zuweisen. Anhand der Parameter wird immer der „günstigste“ Baum gebaut.
Das Spanning Tree Protokoll kennt nicht, was man in WLANs oft vorfindet: „This is because such networks are unstructured, dynamically change their topology, and are based on an inherently unreliable medium.“
- jemand stellt einfach einen neuen Router auf
- jemand stellt einen Router an eine andere Stelle
- jemand stört das Netzwerk irgendwie (Funkstörungen, z.B. durch andere Router im gleichen Netzwerk)
Aus dem Grund, versucht man für WLAN und andere Funknetze andere Methoden. Die Methode, die im Münsterländer Freifunk zum Einsatz kommt ist BATMAN...