L2 스위치 - STP
#STP(Spanning tree protocol) : 스위치에서 프레임 루핑을 방지하는 프로토콜
#STP를 통하여 방지하고자 하는 현상들
1.프레임 루핑(Frame looping) : 프레임이 장비들 사이에서 빙빙 도는 것
2.브로드 캐스트 폭풍 : 스위치와 접속된 장비들이 무수히 많은 frame looping 대문에
무수히 많은 broadcast frame이 발생한다. 이것을 브로드 캐스트 폭풍이라고 한다.
3.MAC테이블 불안정 : 프레임 루핑이 발생하면서 각 스위치들은 동일한 출발지 MAC 주소를 프레임을 다른 인터페이스를 통하여 수신하게되고, 따라서 MAC테이블을 지속적으로 변경하면서 스위치가 정상적으로 동작하지 않게 된다.
#STP 동작방식
1.전체 스위치 중에서 루트 스위치를 선택한다.
2.루트 스위치가 아닌 모든 스위치에서 루트 포트를 하나씩 선택한다.
3.한 세그먼트 당 지정 포트를 하나씩 선택한다.
4.루트포트도 지정포트도 아닌 포트를 블락포트(대체포트)로 정한다. 블락포트는 항상 차단된다.
#용어 설명
세그먼트 : 스위치와 스위치의 포트가 연결된 선
루트포트(root port) : 루트 스위치를 제외한 스위치에서 루트 스위치로 가는 가장 빠른 길(루트 스위치 외부에 존재)
지정포트(designated port) : 한 세그먼트 안에서 반드시 하나는 존재하는 포트(루트 스위치의 모든 포트는 지정포트)
->한 세그먼트 안에서 루트 스위치와 가장 가까운 포트
블락포트(blcok port) : STP를 통하여 프레임 루핑을 방지하기위해 차단하는 포트
(=Alternated port)
경계 값 : 포트와 연결된 회선의 속도를 일정한 값으로 환산한 것
브리지 ID = 우선순위(priority) 번호를 먼저 비교 후 맥주소 비교
=우선순위 번호(낮은순), 맥주소(낮은순)
#STP 계산 과정
1.브릿지 ID를 비교(우선순위 값 + 맥주소)하여 낮은 숫자 값이 루트 스위치(루트 브릿지)가 된다.
2.정한 루트스위치를 제외한 나머지 스위치에서 루트포트를 정한다.
*루트포트 = 루트스위치로 가는 가장 빠른 경로(경로의 속도(경로 값), 브릿지 ID, 포트 넘버 가 낮은 순서대로)
#ROOT Switch 선택과정
네트워크의 스위치들 중에 브릿지ID가 가장 낮은 것이 ROOT Switch가 된다.
#ROOT PORT(루트 포트) 선택 과정
- 루트 스위치 까지의 경로 값의 합이 낮은게 루트포트가 된다.
- '인접한' 스위치의 브릿지ID가 낮은 것을 선택
- '인접한' 스위치의 포트번호가 낮은 것을 선택
#Designated PORT(지정 포트) 선택 과정
- 한 세그먼트 안에서는 무조건 지정포트가 있어야한다. -> 루트포트가 정해져 있다면 반대는 반드시 지정포트
- 루트 스위치 까지의 경로 값의 합이 낮은게 루트포트가 된다.
- 포트가 있는 스위치의 브릿지 ID가 낮은 쪽을 선택
#Block PORT(블락포트, Alternated PORT)
- ROOT PORT와 Designated PORT를 모두 정한 뒤 정해지지 않은 포트는 모두 Block PORT로 설정한다.
#속도별 STP 경로값
속도(bandwidth) | 경로 값(path cost) |
10Mbps(이더넷) | 100 |
100Mps(패스트 이더넷) | 19 |
1Gbps(기가비트 이더넷) | 4 |
10Gbps(10 기가 인터넷) | 2 |
예제1)
1.브릿지 ID(우선순위 값, 맥주소)를 비교하여 Root Switch를 A로 선택한다.
2.Root Swiitch를 제외한 각 스위치의 Root Port를 지정한다
B스위치 | E0 |
C스위치 | E0 |
D스위치 | E0 |
E스위치 | E0(E2의 경로 값보다 E0의 경로 값이 더 적다.) |
3.Root Port가 지정되지 않은 세그먼트 들의 Root Port를 지정한다.
C스위치와 D스위치 사이 | C스위치의 E1 |
D스위치와 E스위치 사이 | D스위치의 E3 |
B스위치와 D스위치 사이 | B스위치의 E1 |
-그리고, Root Switch인 A스위치에 연결된 포트는 모두 지정 포트 이다.
4.그 외의 포트들은 모두 Block Port로 지정한다.
정답
예제2)
예제3)