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22.04.18

가로선 2022. 4. 18. 16:30

 

   목차   

 

1. STP(Spanning Tree Protocol)

 - 스패닝 트리 프로토콜 정리

 - 이중화 구성 이유

 - Bridge ID

 - STP 동작과정

 - 원하는 포트 막는 방법

 - 문제풀이

 

   STP   

 - 브리징 루프를 해결하기 위해 IEEE에서 정의한 표준 트로토콜

 

   스패닝 트리 프로토콜 정리   

 - 스위치에서 브로드캐스트를 뿌린다면, 받은 애도 목적지가 아니라면 패킷을 다 뿌리게 된다

    - 들어온 포트를 제외한 포트 다 뿌리게 되는 것

 - 즉, 뺑뺑이가 돌아가게 된다(= 브리징 루프)

 - 루프 걸린애들만 네트워크 상에서 돌아다니게 되어 다른 애들이 돌아다니지 못하게 된다

 - 이 현상을 막기 위해 특정 포트를 차단하여 프레임 전송처리를 못하게 하는 것이다

    = 이중화 구성

 

   이중화 구성 이유   

 

이해를 돕기 위한 그림

    - 만약, fastEthernet 0/24 포트가 연결이 안되어있다면?

        - fa0/1, fa0/2에 문제가 생긴다면 고립이 되어 버린다

    - 그러나, fa0/24 포트가 존재(= 이중화)한다면 윗라인(fa0/1, 02)에

       문제가 생겨도 fa0/24를 통해 돌아가서 문제 해결이 가능해진다

 

   Bridge ID   

 - 64bit 체계로 Switch 구분하는 식별자

 - priority 16bit(기본값 37268 + VLAN 1)

 - Priority 값 + MAC Address(48bit)

 

   STP 동작과정   

 - Root Bridge 선출 : Birdge ID가 가장 낮은 스위치(= 브릿지 대장)

    - VLAN 1의 MAC 주소를 비교하여 선출

    - Backup Root Bridge : MAC 2번째 순위를 가진 스위치

    - Non Root Bridge : Root Bridge가 될 가능성이 없는 스위치

 - Root Bridge의 모든 포트는 Designated Port가 된다

 - Root Bridge에서 송신하는 프레임을 가장 적은 cost로 받을 수 있는 포트를 Root Port로 선정

    - 100Mbps 당 cost값이 19이다.

 - 하나의 세그먼트에는 무조건 하나의 지정포트(Designated Port)가 존재해야한다

    - 세그먼트 : 네트워크 연결 하나

    - 반대편이 Root Port라면 나는 Designated Port 이다

 - MAC 주소값이 낮은애가 힘이 더 쌔기 때문에 Designated Port

 

동작과정 확인을 위한 그림 1

    - 이 그림에서는 왼쪽 스위치의 MAC 주소값이 가장 낮다(= 루트 브릿지)

    - 루트 브릿지의 포트들은 모두 Designated Port

    - 중간 스위치가 그 다음으로 MAC 주소값이 낮기 때문에 Backup Root Bridge

    - 브릿지들에서 루트 브릿지로 가는 최소 코스트값을 갖는 루트 포트를 찾아 지정

    - 오른쪽보다 중간 스위치가 쌔기 때문에 연결된 포트에서 중간 스위치 쪽이 지정 포트

    - Block Port가 되는 곳을 찾아낼 수 있다

 

동작과정 확인을 위한 그림 2

    - 이 그림에서는 왼쪽 하단 스위치의 MAC 주소값이 가장 낮다(= 루트 브릿지)

    - 루트 브릿지의 포트들은 모두 Designated Port

    - 왼쪽 상단 스위치가 그 다음으로 MAC 주소값이 낮기 때문에 Backup Root Bridge

    - 브릿지들에서 루트 브릿지로 가는 최소 코스트값을 갖는 루트 포트를 찾아 지정

    - 오른쪽에서 상단보다 하단 스위치가 쌔기 때문에 연결된 포트에서 하단 스위치 쪽이 지정 포트

    - Block Port가 되는 곳을 찾아낼 수 있다

    - 그림을 보게 되면 막히는 쪽에서 가장 멀리 있는게 Root Bridge인 것을 알 수 있다

 

   원하는 포트 막기 - 방법1   

 - root primary, root seconday 사용

    - Root Bridge 설정 : spanning-tree vlan 번호 root primary

    - Backup Root Bridge 설정 : spanning-tree vlan 번호 root secondary

처음 연결한 상태(MAC 주소값에 따라 Block Port 선정됨)

    - 중간 스위치를 Root Bridge로, 오른쪽 스위치를 Backup Root Bridge로 변경

    - 왼쪽 스위치의 fa0/3 포트를 Block Port로 설정

 

show spanning-tree를 통해 priority 값 확인(중간 스위치)

 

중간 스위치를 루트 브릿지로 설정

 

show spanning-tree를 통해 priority 값 변경된 것 확인(중간 스위치)

 

중간 스위치를 루트 브릿지로 변경한 상태

 

오른쪽 스위치를 Backup Root Bridge로 설정

 

show spanning-tree를 통해 priority 값 변경된 것 확인(오른쪽 스위치)

 

원하는 포트가 막힌 것 확인

 

스위치가 4개인 경우

    - Block Port에서 가장 먼 스위치가 Root Bridge

    - 왼쪽 하단, 오른쪽 상단 스위치 중 Backup Root Bridge를 정해야함

    - 왼쪽 하단 스위치의 연결에 Block Port 설정되어 오른쪽 상단 스위치가

       Backup Root Bridge가 된다

    - 오른쪽 하단 스위치에 root primary 설정

    - 오른쪽 상단 스위치에 root secondary 설정

 

   원하는 포트 막기 - 방법2   

 - Priority 값 조정

    - Root Bridge 설정 : spanning-tree vlan 번호 priority 4096

    - Backup Root Bridge 설정 : spanning-tree vlan 번호 번호 priority 8192

    - 4096씩 늘어나게 된다(작을 수록 쌔다)

처음 연결한 상태(MAC 주소값에 따라 Block Port 선정됨)

 

show spanning-tree를 통해 priority 값 확인(왼쪽 스위치)

 

왼쪽 스위치 Priority 값 변경한 후, 확인

 

오른쪽 스위치 Priority 값 변경한 후, 확인

 

원하는 포트가 막힌 것 확인

 

스위치가 4개인 경우

 

원하는 block port 위치에서 가장 먼 왼쪽 하단 스위치 Root Bridge로 설정

 

연결 상에 block port가 없는 왼쪽 상단 스위치를 Backup Root Bridge로 설정

 

원하는 포트가 막힌 것 확인

 

   문제풀이   

 

   문제 - 1   

VLAN 별로 Block Port 지정 문제

 

상단 스위치를 모든 vlan의 backup root bridge로 설정

    - 왼쪽 하단 스위치는 VLAN1의 Block Port에서 가장 멀으므로, VLAN1의 Root Bridge

    - 오른쪽 스위치는 VLAN10의 Block Port에서 가장 멀으므로, VLAN10의 Root Bridge

 

원하는 위치에 Block Port 설정된 것 확인

    - PVSTP : VLAN당 STP를 돌게 한 것

 

   문제 - 2   

VLAN 별 원하는 Block Port에 맞춰 설정하는 문제 4개

 

1번 문제풀이

    - VLAN 1 : Block Port에서 가장 먼 스위치 왼쪽 스위치(=Root Bridge), 오른쪽이 Backup

        - 왼쪽 스위치에 root primary, 오른쪽 스위치에 root secondary 설정

    - VLAN 10 : Block Port에서 가장 먼 스위치 오른쪽 스위치(=Root Bridge), 중간이 Backup

        - 오른쪽 스위치에 root primary, 중간 스위치에 root secondary 설정

    - VLAN 20 : Block Port에서 가장 먼 스위치 중간 스위치(=Root Bridge), 왼쪽이 Backup

        - 중간 스위치에 root primary, 왼쪽 스위치에 root secondary 설정

 

2번 문제풀이

    - VLAN 1 : Block Port에서 가장 먼 스위치 왼쪽 스위치(=Root Bridge), 오른쪽이 Backup

        - 왼쪽 스위치에 priority 4096, 오른쪽 스위치에 priority 8192 설정

    - VLAN 10 : Block Port에서가장 먼 스위치 중간 스위치(=Root Bridge), 왼쪽이 Backup

        - 중간 스위치에 priority 4096, 왼쪽 스위치에 priority 8192 설정

    - VLAN 20 : Block Port에서 가장 먼 스위치 중간 스위치(=Root Bridge), 오른쪽이 Backup

        - 중간 스위치에 priority 4096, 오른쪽 스위치에 priority 8192 설정

 

3번 문제풀이

    - VLAN 1 : VLAN1 Block Port에서 가장 먼 스위치 오른쪽 하단 스위치(=Root Bridge)

                        왼쪽 하단, 오른쪽 상단 스위치 중 VLAN1의 Block Port가 없는

                        오른쪽 상단 스위치가 Backup Root Bridge / 나머지 Non Root Bridge

        - 오른쪽 하단 스위치에 root primary 설정, 오른쪽 상단 스위치에 root secondary 설정

    - VLAN 10 : VLAN10 Block Port에서 가장 먼 스위치 왼쪽 하단 스위치(=Root Bridge)

                          왼쪽 상단, 오른쪽 하단 스위치 중 VLAN10의 Block Port가 없는

                          오른쪽 하단 스위치가 Backup Root Bridge / 나머지 Non Root Bridge

        - 왼쪽 하단 스위치에 root primary 설정, 오른쪽 하단 스위치에 root secondary 설정

    - VLAN 20 : VLAN20 Block Port에서 가장 먼 스위치 왼쪽 상단 스위치(=Root Bridge)

                          왼쪽 하단, 오른쪽 상단 스위치 중 VLAN20의 Block Port가 없는

                          왼쪽 하단 스위치가 Backup Root Bridge / 나머지 Non Root Bridge

        - 왼쪽 상단 스위치에 root primary 설정, 왼쪽 하단 스위치에 root secondary 설정

    - VLAN 30 : VLAN30 Block Port에서 가장 먼 스위치 오른쪽 상단 스위치(=Root Bridge)

                          왼쪽 상단, 오른쪽 하단 스위치 중 VLAN30의 Block Port가 없는

                          왼쪽 상단 스위치가 Backup Root Bridge / 나머지 Non Root Bridge

        - 오른쪽 상단 스위치에 root primary 설정, 왼쪽 상단 스위치에 root secondary 설정

 

4번 문제 풀이

    - VLAN 1 : VLAN1 Block Port에서 가장 먼 스위치 왼쪽 하단 스위치(=Root Bridge)

                        왼쪽 상단, 오른쪽 하단 스위치 중 VLAN1의 Block Port가 없는

                        오른쪽 하단 스위치가 Backup Root Bridge / 나머지 Non Root Bridge

        - 왼쪽 하단 스위치에 root primary 설정, 오른쪽 하단 스위치에 root secondary 설정

    - VLAN 10 : VLAN10 Block Port에서 가장 먼 스위치 왼쪽 상단 스위치(=Root Bridge)

                          왼쪽 하단, 오른쪽 상단 스위치 중 VLAN10의 Block Port가 없는

                          왼쪽 하단 스위치가 Backup Root Bridge / 나머지 Non Root Bridge

        - 왼쪽 상단 스위치에 root primary 설정, 왼쪽 하단 스위치에 root secondary 설정

    - VLAN 20 : VLAN20 Block Port에서 가장 먼 스위치 오른쪽 상단 스위치(=Root Bridge)

                          왼쪽 상단, 오른쪽 하단 스위치 중 VLAN20의 Block Port가 없는

                          왼쪽 상단 스위치가 Backup Root Bridge / 나머지 Non Root Bridge

        - 오른쪽 상단 스위치에 root primary 설정, 왼쪽 상단 스위치에 root secondary 설정

    - VLAN 30 : VLAN30 Block Port에서 가장 먼 스위치 오른쪽 하단 스위치(=Root Bridge)

                          왼쪽 하단, 오른쪽 상단 스위치 중 VLAN30의 Block Port가 없는

                          오른쪽 상단 스위치가 Backup Root Bridge / 나머지 Non Root Bridge

        - 오른쪽 하단 스위치에 root primary 설정, 오른쪽 상단 스위치에 root secondary 설정