CISCO 네트워킹 6장 - 스패닝 트리 알고리즘

18p 그림 1 - 스패닝 트리 프로토콜

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# 파란색 : 루트 포트 / 주황색 : 지정 포트 / 노란색 : 넌-지정 포트 / 글상자 : 루트 패스 코스트

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1) Root Bridge 선정, 선정 이유 및 근거

- 루트 브릿지는 스위치 C입니다. 왜냐하면 BID 값이 가장 작은 스위치가 C이기 때문입니다. 각각의 스위치가 부팅되면 BPDU를 서로 주고받으며 자신의 BID와 타 스위치의 BID를 비교하면서 루트 브릿지를 선출합니다. 스위치C를 제외한 다른 스위치는 디폴트 브릿지 우선순위 필드입니다. 하지만 스위치 C의 브릿지 우선순위 값이 100이기 때문에 더 낮은 BID를 가집니다. 따라서, 스위치 C가 루트 브릿지로 선출됩니다.

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2) Root Port 선정, 선정 이유 및 근거

- 루트 브릿지 스위치를 제외한 나머지 스위치에서 루트 포트를 뽑으려면 우선 Root Path Cost를 구해야 합니다. 즉, 루트 브릿지 까지의 Path Cost입니다. 따라서, 루트 브릿지 스위치에서 출발하는 값은 0입니다. 각 스위치의 포트의 Root Path Cost를 글상자에 적었습니다. 각 스위치의 포트 중에 가장 루트 브릿지 스위치와 가까운 포트를 루트 포트로 지정합니다. 예를 들어, 스위치 A의 3개의 포트의 Root Path Cost를 링크의 속도가 100Mbps이므로 IEEE에서 정의한 대로 19 값을 구합니다. 가장 낮은 값 19를 가지는 포트를 루트 포트로 지정합니다. 같은 방법으로 나머지 스위치의 루트 포트를 선정합니다.

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3) Designated Port 선정, 선정 이유 및 근거

- 지정 포트는 한 세그먼트 당 하나씩 가져야합니다. 따라서, 총 8개의 세그먼트에서 지정포트를 선출해야 합니다. 각 포트별로 구한 Root Path Cost를 기준으로 한 세그먼트에 두 포트 중 가장 작은 값을 가진 포트를 지정 포트로 선정합니다. 스위치 C와 각 스위치를 연결하는 총 4개의 세그먼트는 스위치 C의 포트들은 0이고, 각 스위치들의 포트들은 모두 19인 값을 가지므로, 스위치 C의 모든 포트는 지정 포트가 됩니다. 하지만, 스위치 C를 연결하는 세그먼트를 제외한 다른 세그먼트의 경우, 한 세그먼트에 두 포트가 모두 같은 값을 가지게 됩니다. 이러한 경우에는 4가지 규칙에 따라 지정 포트를 선정합니다. 먼저, Root Path Cost가 같은 포트 중 더 작은 BID를 가진 포트가 지정 포트가 됩니다. 예를 들어, 스위치 A와 스위치 B를 연결하는 세그먼트에 경우 스위치 A의 BID가 더 작으므로 스위치 A쪽의 포트가 지정 포트가 됩니다. 나머지 세그먼트 또한 BID를 기준으로 낮은 BID를 가진 스위치의 포트가 지정포트가 됩니다.

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4) Non Desognated Port(Blocking Port) 선정, 선정 이유 및 근거

- 루트 포트나 지정 포트로 선정되지 못한 나머지 포트가 넌-지정 포트가 됩니다. 이 포트는 블로킹 상태가 되어 데이터 프레임의 전송이 이루어지지 않습니다. 따라서, 블로킹 포트가 있는 곳은 링크가 모두 끊어지게 됩니다.

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5) 최종 STP 적용한 네트워크 구성

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20p 그림 2 - 스패닝 트리 프로토콜

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# 파란색 : 루트 포트 / 주황색 : 지정 포트 / 노란색 : 넌-지정 포트 / 글상자 : 루트 패스 코스트

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1) Root Bridge 선정, 선정 이유 및 근거

- 루트 브릿지는 스위치 A입니다. 왜냐하면 BID 값이 가장 작은 스위치가 A이기 때문입니다. 각각의 스위치가 부팅되면 BPDU를 서로 주고받으며 자신의 BID와 타 스위치의 BID를 비교하면서 루트 브릿지를 선출합니다. 모든 스위치의 BID를 구성하는 브릿지 우선순위 값이 디폴트 값이지만, 뒤에 오는 MAC주소가 가장 작은 값을 가지는 스위치는 스위치 A입니다. 따라서, 루트 브릿지를 스위치 A로 선정합니다.

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2) Root Port 선정, 선정 이유 및 근거

- 루트 브릿지 스위치를 제외한 나머지 스위치에서 루트 포트를 뽑으려면 우선 Root Path Cost를 구해야 합니다. 즉, 루트 브릿지 까지의 Path Cost입니다. 따라서, 루트 브릿지 스위치에서 출발하는 값은 0입니다. 각 스위치의 포트의 Root Path Cost를 글상자에 적었습니다. 각 스위치의 포트 중에 가장 루트 브릿지 스위치와 가까운 포트를 루트 포트로 지정합니다. 링크의 속도는 각각 1Gbps, 100Mbps 구성되어 있으므로 IEEE에서 지정한대로 Root Path Cost는 각각 4, 19인 값을 가집니다. 따라서, 글상자에 적은 대로 Root Path Cost를 구할 수 있었습니다.

스위치 B의 3 포트 중 Root Path Cost가 가장 적은 4의 값을 가지는 포트가 루트 포트이다.

스위치 C의 3 포트 중 가장 작은 값인 4를 가지는 포트가 루트 포트이다.

스위치 D의 2 포트 중 가장 작은 값인 8을 가지는 포트가 루트 포트이다.

스위치 E는 포트가 하나이기에 그 포트가 루트 포트이다.

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3) Designated Port 선정, 선정 이유 및 근거

- 지정 포트는 한 세그먼트 당 하나씩 가져야합니다. 따라서, 총 6개의 세그먼트에서 지정포트를 선출해야 합니다. 각 포트별로 구한 Root Path Cost를 기준으로 한 세그먼트에 두 포트 중 가장 작은 값을 가진 포트를 지정 포트로 선정합니다.

스위치 A와 스위치 B를 연결하는 세그먼트에서 스위치 A쪽에 있는 포트의 Root Path Cost가 더 작으므로 해당 포트를 지정 포트로 선정한다.

스위치 A와 스위치 C를 연결하는 세그먼트에서 스위치 A쪽에 있는 포트의 Root Path Cost가 더 작으므로 해당 포트를 지정 포트로 선정한다.

스위치 A와 스위치 D를 연결하는 세그먼트에서 스위치 A쪽에 있는 포트의 Root Path Cost가 더 작으므로 해당 포트를 지정 포트로 선정한다.

스위치 B와 스위치 D를 연결하는 세그먼트에서 두 포트 모두 Root Path Cost가 같으므로 더 작은 BID를 가진 스위치의 포트를 지정포트로 정해야 한다. 따라서, 더 작은 BID를 가지는 스위치 B의 포트를 지정 포트로 선정한다.

스위치 B와 스위치 C를 연결하는 세그먼트에서 두 포트 모두 Root Path Cost가 같으므로 더 작은 BID를 가진 스위치의 포트를 지정포트로 정해야 한다. 따라서, 더 작은 BID를 가지는 스위치 B의 포트를 지정 포트로 선정한다.

스위치 C와 스위치 E를 연결하는 세그먼트에서 두 포트 모두 Root Path Cost가 같으므로 더 작은 BID를 가진 스위치의 포트를 지정포트로 정해야 한다. 따라서, 더 작은 BID를 가지는 스위치 C의 포트를 지정 포트로 선정한다.

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4) Non Desognated Port(Blocking Port) 선정, 선정 이유 및 근거

- 루트 포트나 지정 포트로 선정되지 못한 나머지 포트가 넌-지정 포트가 됩니다. 이 포트는 블로킹 상태가 되어 데이터 프레임의 전송이 이루어지지 않습니다. 따라서, 블로킹 포트가 있는 곳은 링크가 모두 끊어지게 됩니다.

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5) 최종 STP 적용한 네트워크 구성

 

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