STP 강의 (04)

각 LAN Sgement에서 Designated Port의 결정

 

마지막 STP/RSTP 단계는 각 LAN 세그먼트에서 Designated Port를 결정하는 것입니다. 루트까지의 비용(Root Cost)이 가장 낮은 스위치가 경쟁에서 승리합니다. 링크 끝, 양단에는 두 개의 스위치가 연결되어 있는데, 이때 루트에 도달하는 비용이 가장 낮은 스위치가 Designated 스위치가 되고 해당 링크의 포트가 해당 세그먼트의 Designated Port, DP가 됩니다.  스위치와 STP/RSTP를 사용하지 않는 장치(예: 라우터 또는 PC)가 연결되어 있는 링크에서는 스위치의 포트가 DP가 됩니다.

 

DP를 선택하는 프로세스는 스위치가 Hello를 링크로 전달하는 것으로 시작합니다. Hello 메시지에는 Hello를 전달한 스위치의 루트까지의 비용(Root Cost)을 포함하는 필드가 포함됩니다. 루트 비용이 가장 낮은 스위치를 확인하려면 간단한 비교가 필요합니다. 스위치 포트가 DP가 되면 Hello를 링크로 계속 전달합니다.

그림 1

 

예를 들어, 위 그림1에서 SW2와 SW3에서 포워딩하는 Hello 메시지의 일부를 굵은 글씨로 표시하여 해당 세그먼트에서 DP 선택을 결정합니다. SW2와 SW3 모두 각자의 루트 비용(SW2의 비용 4, SW3의 비용 5)을 나열합니다. SW2는 더 낮은 비용을 나열하므로 SW2의 Gi0/1 포트가 해당 LAN 세그먼트의 Designated Port입니다.

 

모든 DP는 Forwarding 상태로 전환됩니다. 이 경우 SW2의 Gi0/1 인터페이스는 Forwarding 상태가 됩니다.

광고된 비용이 동점일 경우, 스위치는 BID가 낮은 스위치를 선택하여 동점을 깨뜨립니다. 위 그림1에서 SW2와 SW3의 Root Cost가 동일하다면 SW2가 BID가 32769:0200.0002.0002, SW3는 32769:0200.0003.0003으로 SW2가 승리했을 것입니다.

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어떤 경우에는 두 개의 추가적인 타이브레이커가 필요할 수도 있습니다만, 오늘날에는 그럴 가능성이 낮습니다. 단일 스위치가 허브에 연결되는 경우, 두 개 이상의 인터페이스가 동일한 Collision Domain에 연결될 수 있습니다. 이 경우, 스위치는 자기자신이 전송한 BPDU를 다시 수신하게 됩니다. 따라서 스위치가 자체와 타이를 이루면 두 개의 추가 타이브레이커가 사용됩니다. 가장 낮은 인터페이스 STP/RSTP Priority와 타이를 이루는 경우 가장 낮은 Internal Interface number입니다.

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그림 2

 

지금까지 설명으로, 그림 2에서 SW3의 Gi0/2 인터페이스는 Forwarding 상태에 있을 필요가 없습니다. 따라서 해당 포트는 Blocking 상태로 결정됩니다. 이렇게 해서 STP/RSTP 프로세스는 완료되었습니다. 아래 표는  각 포트의 상태를 간략하게 설명하고 해당 상태에 있는 이유를 보여줍니다.

스위치 인터페이스	상태	인터페이스가 Forwarding 상태에 있는 이유
SW1, Gi0/1	Forwarding	루트브리지의 포트이므로 DP 가 됩니다.
SW1, Gi0/2	Forwarding	루트브리지의 포트이므로 DP 가 됩니다.
SW2, Gi0/2	Forwarding	SW2의 루트포트
SW2, Gi0/1	Forwarding	LAN Segment의 Designated Port로 SW3과 연결됩니다.
SW3, Gi0/1	Forwarding	SW3의 루트포트
SW3, Gi0/2	Blocking	루트포트도 아니고 Designated Port도 아니기 때문에 Blocking 됩니다.

 

이번 포스팅의 설명은 스위치 간 링크에 초점을 맞추지만, 엔드포인트 장치에 연결된 스위치 포트는 DP가 되어 Forwarding상태로 고정해야 합니다. 그 이유를 살펴보자면, 각 스위치는 해당 LAN의 DP를 결정하는 프로세스의 일부로 각 포트에서 BPDU를 전달합니다. 엔드포인트는 STP/RSTP를 실행하지 않으므로 이러한 메시지를 무시해야 하므로 스위치가 이기고 모든 액세스 포트에서 DP가 됩니다.