네트워크를 공부하시다보면 Spannig tree Protocol이 얼마나 중요한지 잘 아실겁니다. 루프로 인해 장애가 발생하는 경우가 허다하니까요.
그래서 이번 시간에는 STP중에서도 가장 많이 사용되는 RSTP의 동작 원리에 대해서 상세하게 알아보도록 하겠습니다.
1. RSTP란? (Rapid Spanning Tree Protocol)
일반적인 STP의 절체 시간은 30초입니다. 하지만 30초 다운 시 민감한 어플은 접속이 끊어지기도 하죠. 그래서 가장 문제가 되는 30초의 절체시간을 단축하기 위해 나온것이 RSTP입니다.
- MAC Bridges-Amendment 2: Rapid Reconfiguration (IEEE802.1w)
- STP의 절체메커니즘 중 가장 문제가 되었던, 절체시간을 최대한 단축하기위한 STP의 revision
- 기존의 STP의 근본적인 개념과 기본적인 Tree topology 형성 방법은 그대로 유지한채, active topology에
변화가 발생하였을 때 빠르게 새로운 경로를 형성하기 위해, 이웃한 Bridge 간의 negotiation 방법론을 도
※ STP와 RSTP에서의 Port state의 관계
2. Port roles in RSTP
- Root Port
: Upstream 방향과가장가깝게연결되어있는포트. “상향포트”
- Designated Port
: DownStream 방향의LAN segment와상향의Root Bridge를가장가깝게연결해주는포트.: “하향포트”
- Backup Port
: Down stream 방향으로의예비경로
: 포트가Discarding 상태일때, 이포트가연결된LAN segment의Designated Bridge가이Bridge이면, 이포트는Backup port임.
: 즉, Designated Port에장애발생시Backup port가designated port가될것임.
- Alternate Port
: upstream 방향으로의예비경로
: (이포트가Discarding 상태일때,) 이포트가연결된LAN segment의Designated Bridge가이Bridge가아니면, 이포트는Alternate Port임.
: 즉, Root Port에장애발생시Alternate Port가새로운Root Port가될것임.
3. Rapid Reconfiguration Method
※ Changing Port state directly to forwarding state
- Temporary Loop가 형성되지 않는 한에서 가능한 한 빠르게 Port state를 전환해야함.
- Alternate port와 Backup port를 바로 Discarding 상태로 전환. (간단함)
- Root Port와 Designated Port를 Discarding 상태에서 곧장 Forwarding 상태로 전환.
- 새로이 선정된 Root Port는, 거의 즉시Forwarding 상태로 된다.
- 새로이 선정된 Designated Port가 빠르게 Forwarding state로 전환되고자 할 때, 하위 브리지의 Root port와의 handshake를 함으로써 Down-stream 쪽에서의 temporary loop 형성을 방지하면서 안전하고 빠르게Forwarding state로 전환다.
※ MAC 주소 정보의 갱신
- Root Port, Designated Port가 Alternate, Backup, Disabled port로 바뀌면, 그 포트상에 존재하던 단말의 MAC 주소는 더 이상 그 포트를 통해 도달될 수 없다. 따라서, 그포트상의 MAC 주소 정보는 삭제 되어야 한다.
- 역으로, Alternate port가 Root port가 된다거나, Backup port가 Designated port가 되면, 이전에 타포트를 통해 도달되었던 단말의 MAC주소는 새로운 Root port, Designated Port를 통해 도달될 것이다. 따라서, 타포트 상의 단말의 MAC 주소가 삭제되어야 한다.
- TCN메시지(RST BPDU의TC flag값이TRUE)는, 위와 같이 topology 변화가 발생했을 때 어떤 포트상의 MAC 주소 정보를 삭제해야하는지를 알려주는 역할을 한다.
- Port Role이 Designated Port인 포트를 통해 TCN 메시지를 받으면, 수신 포트 이 외의 여타 포트상의 FDB entry들을 삭제하고 TCN 메시지를 보낸다.
- Edge Port 상의 MAC 주소는 Topology 변화에도 삭제될 필요가 없다.
저의 글을 읽어 주셔서 감사합니다. 오늘도 즐거운 하루 보내세요.
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