[Network] STP 프로토콜

STP[Spanning Tree Protocol] 이란?

- 스위치에서 이더넷 프레임의 루핑을 방지해주는 프로토콜

- IEEE 802.1D

 

스패팅 트리 포트 상태

- 차단, 청취, 학습, 전송 및 비활성 상태로 분류한다.

차단 (Blocking)

>>>>>> 20초 지연

청취 (Listening)

>>>>>> 15초 지연

학습 (Learning)

>>>>>> 15초 지연

전송 (Forwarding)

 

속도별 STP 경로값

속도(bandwidth)	경로값(path cost)
10Mbps(이더넷)	100
100Mbps(패스트 이더넷)	19
1Gbps(기가비트 이더넷)	4
100Gbps(10 기가 이더넷)	2

 

 

루트 스위치 결정 우선순위

1. 경로값의 합이 작은 스위치의 포트

2. 브리지 ID가 낮은 스위치의 포트

3. 포트 ID가 낮은 포트

 

RSTP[Rapid Spanning Tree Protocol] 이란?

- STP의 단점인 컨버전스 시간(convergence time)을 획기적으로 단축시킨 프로토콜

- IEEE 802.1W

 

RSTP 포트역할

- 지정 포트(designated port) : 특정 세그먼트에서 루트 스위치 방향으로 데이터 프레임이 전송되는 포트

- 루트 포트(root port) : 특정 스위치에서 루트 스위치 방향으로 데이터 프레임이 전송되는 유일한 포트

- 대체포트(alternate port) : 루트 포트가 다운되면 그 역할을 이어받는 포트

- 백업 포트(backup port) : 지정 포트가 다운되면 그 역할을 이어받는 포트

- 비활성 포트(disabled port) : 역할이 없는 포트

 

MSTP[Multiple Spanning Tree Protocol] 이란?

- 복수 개의 VLAN을 묶어서 그룹별로 스패닝 트리를 동작시키는 프로토콜

- IEEE 802.1S

 

 

 

--------------------------------------------- 실습 ---------------------------------------------

 

STP를 테스트 하기위해 네트워크 구축은 Cisco Packet Tracer 를 이용하여 구축해보겠다.

 

 

위와 같이 토폴리오를 구성하고 기본설정, ip주소 부여 및 인터페이스를 활성화 해준다.

R1 : Fa0/0 ip add : 1.1.1.1/24

R2 : Fa0/0 ip add : 1.1.1.2/24

 

 

SW3의 Fa0/12에 주황불은 

 

show spanning-tree vlan 1 명령어로 확인해보면

Alternate port 이며 현재 BLOCK 상태인 것을 확인 할 수 있다.

 

직접 연결된 링크 다운시의 동작을 확인해보자. SW2와 SW3이 연결된 링크를 끊어버리면 30초가 지나야 SW3의 왼쪽 포트가 활성화 될것이다.

 

 

이 상태가 50초동안 지속되어 SW3 는 30초 동안 서비스를 할 수 없는 상태가 되어버린다.

직접 연결 뿐만 아니라 간접 연결된 링크가 다운되었을 때에도 50초동안 서비스를 할 수없는 상태가 되어버린다.

 

간접 연결된 링크가 다운 됬을 시에는 SW3 과 SW2 는 SW1에게 50초 동안 통신을 할 수 없는 상태가 된다.

 

위와 같은 문제때문에 RSTP가 개발되었다. 

 

RSTP 동작시키는 방법은

SW2(config)#spanning-tree mode rapid-pvst

으로 모드를 바꾸어줄 수 있다.

 

간접 링크가 다운 되었을 시 즉시 복구한다.

 

또한 직접 링크가 다운 되었을 시에도 즉시 복구한다.