[Network] STP(Spanning Tree Protocol) 이란?

 

STP(Spanning Tree Protocol) 이란?

 

스패닝 트리 프로토콜은 이더넷 프레임을 주고 받는 계층인 OSI 2계층의 프로토콜로 루프 발생 방지를 위해 만들어졌다. 루프가 발생할 수 밖에 없는 구조에서는 반드시 스패닝 트리 프로토콜을 활성화시켜야 하며 시스코에서 생산되는 스위치들은 기본적으로 스패닝 트리 프로토콜이 활성화되어있습니다.

그리고, 각 VLAN마다 루프가 발생하는 것을 막기 위해 VLAN마다 스패닝 트리 프로토콜을 활성화 시키는데, 이를 PVST(Per VALN Spanning Tree)라고 부릅니다. 시스코 고유의 프로토콜 입니다.

 

스패닝 트리 프로토콜을 통해 실현하고자 하는 궁긍적인 목표는 루프 발생 차단입니다. 이를 실현하기 위해 스위치들은 자신들이 갖고 있는 인터페이스 중 하나를 Block(이하 블락) 시키고자 협상을 합니다. 그래야 이더넷 프레임이 끊임없이 돌지 않고 차단된 인터페이스에서 막히는 것입니다. 하지만 자신의 인터페이스를 막고 싶은 스위치가 어디 있겠습니까? 사람도 공동체의 이익을 위해 협상을 벌일 때 자신이 손해보지 않기를 바랍니다. 스위치도 똑같습니다. 자신의 인터페이스를 막고 싶어 하지 않습니다. 그래서 협상을 벌이게 됩니다.

 

 

스패닝 트리 프로토콜의 협상 과정은 크게 두 개로 나눌 수 있습니다. Root Switch 선정과 Port 선정이 바로 그것입니다.

 

1. Root Switch, Non Root Switch 선출

2. Root / Designated / Alternated Port 선출

 

인터페이스를 차단하려면 어떤 스위치의 인터페이스를 차단해야 할지 정해야겠죠? 그래서 먼저 가장 힘센 스위치를 정해야 합니다. 이를 Root Switch(이하 루트 스위치)라 하며 루트 스위치는 인터페이스를 블락하지 않아도 됩니다. 루트 스위치로 선정되지 못한 스위치들은 이 루트 스위치를 바라보며 자신이 루트 스위치와 얼마나 가까운지 경쟁합니다.

루트 스위치와의 친분이 가장 적은 스위치는 인터페이스를 블락해야 합니다.

 

스위치의 서열이 정해지고 나면 이번엔 스위치 인터페이스의 서열을 정해야 합니다. 스위치마다 어떤 인터페이스가 루트 스위치에 가장 가까운지 경쟁합니다. 그리고 가장 경쟁력이 떨어지는 스위치의 가장 경쟁력이 떨어지는 포트가 결국 블락될 운명에 놓이게 됩니다. 루트 스위치와 가장 가까운 포트를 Root Port(이하 루트 포트), 차단될 운명에 놓인 포트를 Alternated Port(이하 블락 포트) 그리고 그 이외의 포트를 Designated Port(이하 지정 포트)라 합니다.

 

 

이 일련의 과정을 거치면 순환 구조가 사라지고 더 이상 이더넷 프레임이 빙빙 돌지 않게 됩니다. 스패닝 트리 프로토콜의 궁극적인 목적을 달성하는것 입니다.  

 

 

[참고]

- https://aws-hyoh.tistory.com/136