예제로 보는 STP(스패닝 트리 프로토콜)의 동작 방식

2021/02/21 - [똥 싸기/네트워크 이론] - STP(스패닝 트리 프로토콜)의 기본 개념과 사용 이유

STP(스패닝 트리 프로토콜)의 기본 개념과 사용 이유

 

 

위 루핑 구성에서 STP로 인해 어느 스위치간 연결이 끊어질 것인가.

 

그것은, STP 동작방식에 의해 결정 된다.

 

 

 

 

 

STP 동작방식

 

1. 네트워크 하나당 하나의 루트 스위치를 가진다.

2. 루트 스위치가 아닌 모든 스위치는 루트 포트를 하나씩 가진다.

3. 한 스위치 세그먼트(segment)당 지정(designated) 포트를 하나씩 가진다.

4. 루트 포트도 지정포트도 아닌 포트를 대체 포트라고 함. ( 항시 차단 )

 

 

 

 

말이 너무 어렵다. 각 단계 별로 쉽게 알아보자.

 

 

1. 네트워크 하나당 하나의 루트 스위치를 가진다.

 

전체 스위치 중 브리지 ID(BID) 값이 가장 낮은 것이 루트 스위치가 된다.

(루트 스위치는 대장 스위치를 말한다. STP의 기준이 되는 스위치이다.)

 

브리지 ID(BID)란 브리지나 스위치들이 통신할 때 서로를 확인하기 위해 하나씩 가지고 있는 번호이다.

 

전체 64비트로 구성되어 있으며, 가장 앞의 16비트에는 브리지 우선순위가, 뒤에 오는 48비트에는 스위치의 맥 어드레스가 위치한다. 

(브리지 우선순위의 디폴트 값은 32768)

(가장 작은 브리지ID는 0, 가장 큰 브리지ID는 65535)

 

간단한 문제

 

위 구성에서 루트 스위치는 어느 것일까요?

 

 

정답

정답은 SW1 ( BID가 가장 낮기 때문)

 

 

 

 

2. 루트 스위치가 아닌 모든 스위치는 루트 포트를 하나씩 가진다.

 

루트 스위치가 선택되면, 나머지 모든 스위치에서는 루트 스위치로 제일 빨리 갈 수 있는 경로를 루트 포트로 하나씩 선택한다.

 

간단한 문제

위 구성에서 루트 포트는 무엇 일지 생각해보세요.

 

정답

정답은

루트 포트는 루트 스위치로 제일 빨리 갈 수 있는 경로이다.

위는 이해를 돕는 예시일 뿐이고, 루트 포트를 육안상으로 판단하는 것은 아니다.

 

 

루트 포트를 선택할 때의 비교 사항이 있다.

1) 경로값의 합이 가장 작은 포트

 

2) 인접 스위치의 브리지 ID가 가장 낮은 포트 

( 1)의 값이 같을 경우 비교함 )

 

3) 인접 스위치의 포트 ID가 가장 낮은 포트

( 1),2)의 값이 같을 경우 비교함 )

 

경로값이란 포트의 속도별로 IEEE에서 미리 정해 놓은 값을 말한다.

 

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

 

속도가 빠를수록 경로 값이 작다.

 

 

 

 

 

3. 한 스위치 세그먼트(segment)당 지정(designated) 포트를 하나씩 가진다.

 

지정 포트는 한 세그먼트당 하나를 무조건 선택해야 한다.

(세그먼트란 스위치 간에 서로 연결된 링크를 말함)

 

 

세그먼트당 하나의 지정 포트가 있어야 한다.

 

위 세그먼트에서 SW1의 포트를 지정 포트로 할지 SW2의 포트를 지정 포트로 할지 선택해야 한다.

 

다음 값을 비교하여 선택한다.

 

1) 경로값의 합이 작은 스위치의 포트

 

2) 브리지 ID가 낮은 스위치의 포트

( 1)의 값이 같을 경우 비교함 )

 

3) 포트 ID가 낮은 포트

( 1),2)의 값이 같을 경우 비교함 )

 

문제

위 구성에서 지정 포트를 찾아보세요.

 

 

정답

정답은

위 구성에는 3개의 세그먼트가 있다. 각 세그먼트에 지정 포트를 하나씩 선택 해야 한다.
(스위치간의 연결이 3개 존재한다.)

SW1은 루트 스위치이므로, 경로값이 0이다. 따라서 루트 스위치에 연결되있는 세그먼트는 루트 스위치가 지정 포트를 가져간다.

(공식이다. 루트 스위치의 모든 포트는 지정 포트이다.)

 

SW2와 SW3의 세그먼트에서는, BID가 낮은 SW2가 지정 포트를 가져가게 된다.

 

 

 

4. 루트 포트도 지정포트도 아닌 포트를 대체 포트라고 함. ( 항시 차단 )

 

문제

위 구성에서 대체 포트는 무엇일까요.

 

정답

정답

루트 포트도 지정포트도 아닌 포트를 대체 포트라고 함.

 

대체 포트를 포함한 세그먼트를 죽임으로써, STP 구성을 완료한다.

 

 

결론적으로, 스패닝 프로토콜에서 루트 포트나 지정 포트가 아닌 나머지 모든 포트는 막아버린다.

 

 

 

 

[참고문헌]

킹-오브-네트워킹 / 피터 전 지음

후니의 쉽게 쓴 시스코 네트워킹 / 진강훈 지음