네트워크_STP(Spanning Tree Protocol)

-목차-

 

1. STP

2. 실습

3. 실습 2

 

 

  1. STP (Spanning Tree Protocol)

STP는스위치나 브리지에서 발생하는 루핑(Looping)을 막아주기 위한 프로토콜이다.

스위치나 브리지 구성에서 출발지부터 목적지까지의 경로가 두 개 이상 존재할 때 한 개의 경로만을 남겨 두고 나머지는 모두 끊어 두었다가 사용하던 경로에 문제가 발생하면 그때 끊어 두었던 경로를 하나씩 살린다.

 

1-1. STP 동작 방식 및 우선순위

1. Bridge ID가 가장 낮은 게 Root Bridge가 된다.

2. Root Bridge가 아닌 Bridge들은 Root Bridge 가는 최단 cost값을 갖는 포트를 Root Port로 지정한다.

3. 하나의 segment(네트워크 연결)에는 반드시 하나의 Designated Port가 존재한다.

4. Bridge ID가 낮은 쪽이 Designated Port, 반대편이 Block port가 된다.

 

우선순위

누가 루트 브리지가 될지를 정하고, 누가 루트 포트나 데지그네이티드 포트가 될지를 정하기 위한 선정 기준

1. 누가 더 작은 Root BID를 가졌는가?

2. 루트 브리지까지의 Path Cost 값은 누가 더 작은가?

3. 누구의 BID(Sender BID)가 더 낮은가?

4. 누구의 Port ID가 더 낮은가?

 

1-2. Looping

스위치나 브리지는 2개 이상의 경로가 만들어질 경우 위의 그림같이 루핑(Looping)이 발생한다.

서버에서 브로드캐스트를 날리게 되면 Switch B에서 브로드캐스트를 날리고 Switch A에서 다시 브로드캐스트를 날리고 그것을 다시

Switch B가 브로드캐스트를 날리는 것을 계속 반복한다. 이것을 루핑이라고 한다.

루핑이 계속 발생하면 이더넷의 특성상 네트워크가 프레임 전송이 없어야 보낼 수 있기 때문에 다른 전송이 불가능 하기에 치명적이다.

 

1-3. Bridge ID

브리지나 스위치들이 통신할 때 서로를 확인하기 위해 하나씩 가지고 있는 번호

브리지 ID는 브리지 우선순위(Bridge Priority)와 브리지 맥 주소(Bridge MAC Address)로 구성

우선순위의 경우 16비트로 만들어지기 때문에 0부터 2의 16 제곱 -1 ( 0~65535 )까지 만들어진다. 기본 값은 32768이다.

우선순위 값은 낮은 값일수록 우선순위가 높다.

맥 주소는 스위치에 고정되어 있는 값으로서 고유의 번호이다. (이더넷 카드의 맥 주소를 생각하면 된다.)

 

 

1-4. Path Cost

Path = 길, Cost = 비용. 즉, 길을 가는데 드는 비용

네트워크 분야에서 '길'이란 바로 장비와 장비가 연결되어 있는 링크를 말한다. 즉, Path Cost란 브리지가 얼마나 가까이, 그리고 빠른 링크로 연결되어 있는지를 알아내기 위한 값이다.

스패닝 트리 프로토콜을 정의하고 있는 IEEE 802.1D에서 이 값을 계산할 때 1000 Mbps를 두 장비 사이의 링크 대역폭으로 나눈 값을 사용한다.

따라서 두 스위치가 10 Mbps로 연결되었다고 가정할 때, Path Cost값은 1000/10 = 100이 된다.

 

 

 

  2. 실습

2-1. 각 스위치의 VLAN 1 MAC Address 확인 (스위치에 마우스 커서 가져다 대면 확인 가능)

각 스위치는 0001, 00E0, 0009로 Mac Address가 시작되고 Bridge ID가 가장 작은 0001 Root Bridge 표시

 

 

 

2-2. 나머지 스위치에서 Root Bridge로 가는 최단 cost인 두 개의 Root Port 표시

 

2-3. 하나의 segment(네트워크 연결)에는 하나의 Designated Port가 필요하니 두개의 Designated Port 표시

 

2-4. 남은 두 곳 중 Bridge ID가 높은 곳은 Block port, 나머지는 Designated Port 표시

 

2-5. 스위치 간 연결해보고 표시한 Block Port가 연결이 안 되는 것이 맞는지 확인

 

2-6. Root Bridge 확인

  3. 실습 2

3-1. 각 스위치의 VLAN 1 MAC Address 확인 (스위치에 마우스 커서 가져다 대면 확인 가능)

 

 

3-2. Bridge ID가 가장 작은 000A에 Root Bridge 표시

 

3-3. Root Bridge로 가는 최단 Cost 두 곳에 Root Port 표시

 

3-4. 하나의 segment에는 하나의 Desinated Port 필요

 

3-5. Root Bridge로 가는 최단 cost에 Root Port 표시

 

3-6. 남은 두 개의 Port 중  Bridge ID가 큰 쪽을 Block Port로 설정. 나머지 한 곳은 Designated Port

 

3-7. 연결 후 확인