STP(Spanning Tree Protocol)

IEEE 802.1d Spanning Tree Protocol 표준 프로토콜

 

스패닝 트리 계산을 위한 두 가지 개념

1. Bridge ID

2. PathCost

 

Bandwidth(대역폭)	STP Cost(Path Cost)
10Mbps	100
100Mbps	19
1Gbps	4
10Gbps	2

 

스패닝 트리 프로토콜의 기본 동작

1. 네트워크당 하나의 루트 브릿지(Root Bridge)를 갖는다.

2. 루트 브릿지가 아닌 나머지 모든 브릿지(Non Root Bridge)는 무조건 하나씩의 루트 포트(Root Port)를 갖는다.

3. 세그먼트(Segment)당 하나씩의 데지그네이티드 포트(Designated Port)를 갖는다.

 

스패닝 트리 프로토콜의 루트 브릿지와 DP포트 정하는 순서

1단계 : 가장 낮은 Root BID 선출

2단계 : 루트 브리지까지의 Path Cost 값이 가장 작은 경로

3단계 : BID 값이 가장 낮은 스위치

4단계 : 포트 ID가 낮은 포트

 

스패닝 트리 정보를 교환하기 위한 프레임

BPDU(Bridge Protocol Data Unit)

: Root BID, Root Path Cost, Sender BID, Port ID 정보를 포함하고 있음

: 매 2초마다 보냄

 

브릿지의 Priority 값을 변경하는 명령어

SW-3(config)# spanning-tree vlan 1 priority 100

적용확인 명령어

SW-3(config)# show spanning-tree

 

스패닝 트리의 컨버전스 과정

Disable : Port를 사용할 수 없거나 포트를 일부러 Down 시켜놓은 상태

Blocking : 스위치를 켜거나 Disable 포트를 살릴때, BPDU를 주고 받기 시작하는 단계

- BPDU 주고 받음

Listening : Blocking 상태의 Port가 RP나 DP로 선정될때

Learning : Listening 상태에 있는 포트가 포워딩 딜레이(Forwarding Delay)

기본값인 15초동안 유지할때

- Mac Address Table 배우기 시작함

Forwarding : Learning 상태에 있는 포트가 포워딩 딜레이(Forwarding Delay)

기본값인 15초동안 유지하면 러닝상태에서 포워딩 상태로 넘어감

- 데이터 전송이 시작됨

 

Hello Time(헬로타임) : 루트 브릿지가 한 번씩 헬로 BPDU를 보내는 간격

Max Age(맥스 에이지) : 헬로패킷을 받지 못하는 최대 시간

※ 맥스에이지가 지나게 되면 스패닝 트리 구조 변경을 시작한다.

Forwarding Delay(포워딩 딜레이) : 포트가 블로킹상태에서 포워딩 상태로 넘어갈 때까지 걸리는 시간. 약 30초(컨버전스시간)

 

스패닝 트리 프로토콜 개선 방안

: RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol) - IEEE 802.1w RSTP

: Port fast, Up-link Fast, Backbone Fast