스위치 이중화 상태에서 브로드캐스트 도메인의 루핑을 방지. 특정 포트를 block 상태로 바꿈.
핵심 공식 3가지
첫째, 네트워크당 하나의 루트 브리지를 갖는다.
둘째, 루트 브리지가 아닌 나머지 모든 브리지는 무조건 하나씩의 루트 포트를 갖는다.
셋째, 세그먼트당 하나씩의 Designated port를 갖는다.
(브리지or스위치가 서로 연결되어 있을 때 이 세그먼트에서 반드시 한 포트는 지정포트로 선출되어야 함.
루트포트 선출 우선순위 3가지
1단계: 누가 더 작은 Root BID를 가졌는가?
2단계: 루트 브리지까지의 Path Cost 값은 누가 더 작은가?
3단계: 누구의 BID가 더 낮은가?
4단계: 누구의 포트ID가 더 낮은가?
상태변화 5가지
Root bridge(메인 스위치or브리지)
선정방법: 브리지 ID가 가장 작은 스위치
Root Port(메인 포트)
Root switch로 갈 수 있는 최단 경로(스위치 1대당 1개 선출)
designated port(지정 포트)
링크로부터 Root switch까지 루트 경로값이 가장 작은 스위치의 포트
Non designated port(Alternate port)
데이터 프레임 송.수신 차단 / BDPU 수신
*BPDU(Bridge Protocol Data Unit)
스위치가 Loop를 막기 위해 2초마다 다른 스위치에게 보내는 정보(제어 프레임)
- Config BPDU - 스위치들 간의 우선순위 확인 및 Root switch 결정.
- TCN BPDU - 네트워크에 문제가 생겨 변화가 생기면 Root switch에게 보고.
- in BPDU -
1.브리지 ID(BID)- 8byte
(Bridge Priority - 2byte) + (MAC Address - 6byte)
변경 가능한 값 고정값
2. Path Cost(경로값)
스위치와 스위치간에 경로의 우선순위를 판단할 때 사용하는 거리의 경로값(가장 낮으면 Designated 포트), 전송속도가 빠를수록 비용은 낮음
MST(Minimum Spanning Tree) - 최소 신장 트리
- 간선의 가중치의 합이 최소여야 한다.
- n개의 정점을 가지는 그래프에 대해 반드시 (n-1)개의 간선만을 사용해야 한다.
- 사이클이 포함되어서는 안된다.
ex). 통신망, 도로망, 유통망에서 길이, 구축비용, 전송 시간 등을 최소로 구축하려는 경우.
STP 유형
- RSTP(Rapid Spanning Tree)
BDPU의 전송 간격 감소, 루프 및 링크 실패를 감지하는 시간을 단축시켜 네트워크의 불필요한 부하 감소, 포트의 상태를 빠르게 전환
- PVST(Per-VLAN Spanning Tree)
-효율적인 망 구성을 위해 VLAN별로 Root브리지를 선정(각각의 vlan마다 별도의 stp를 구성)
- MSTP(Multiple Spanning Tree)
다수의 VLAN을 pvst로 사용시 스위치에 많은 부하가 발생하기 때문에, 복수개의 vlan을 instance로 묶음(그룹화)
ex) 2000개의 vlan사용 네트워크 : PVST 사용시 - 2000개의 스패닝트리 / MSTP 사용시 - 2개의 그룹으로 나누어 2개의 스패닝트리
MSTP의 동작 특징
- 복수개의 VLAN을 하나의 instance그룹에 묶어 STP는 하나만 동작
- 영역을 구분해 동작
- 2가지 Spanning-Tree가 사용됨
3-1. CIST(Common and Internal Spanning Tree)
-전체 스위치 네트워크를 Loop없이 연결시키기 위해 사용
-전체 네트워크에서 하나의 CIST Root 스위치를 선정 후, 각 영역별 CIST 영역 root스위치를 또 선정
3-2. MSTI(Multiple Spanning Tree Instance)
-각 영역 내에서 Instance별 동작하기 위해 사용
-각 영역 내에서 MST Instance별로 하나의 Root스위치 선정
Vlan을 instance로 묶고 instance들을 영역으로 묶음
ex) 2000개의 vlan사용 네트워크 : PVST 사용시 - 2000개의 스패닝트리 / MSTP 사용시 - 2개의 그룹으로 나누어 2개의 스패닝트리
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