STP 동작 방식

○스패닝 트리 알고리즘은 다음과 같다.
-전체 스위치 중에서 root 스위치를 선택한다.
-root 스위치가 아닌 모든 스위치에서 root port를 하나씩 선택한다.
-한 스위치 segment당 지정(designated) port를 하나씩 선택한다.
-root port도 designated port도 아닌 포트를 대체포트(alternate port)라고 한다. 대체포트는 항상 차단된다.

SW1의 우선순위(prority)가 0이므로 브리지 ID도 가장 낮아 루트 스위치가 된다.

SW1의 bridge ID = root ID

○루트 스위치가 선택되면 루트포트를 선택해야 한다. 루트포트를 선택할 때는 항상 경쟁 포트간에 다음 사항을 비교한다.
-루트 스위치의 ID가 가장 낮은 BPDU를 수신한 포트
-경로값이 가장 작은 포트
-인접 스위치의 브리지 ID가 가장 낮은 포트
-인접 스위치의 포트 ID가 가장 낮은 포트
-자신의 포트 ID가 가장 낮은 포트
○루트포트는 스패닝 트리당 하나의 스위치에서 오직 하나씩만 지정한다.(루트 스위치 제외)

Root SW를 제외한 SW에서의 Root port 선출

○SW2에서 루트스위치(SW1)까지 경로값(cost)은 e0/0 = 100, e0/2 = 300이기 때문에 e0/0이 RP.
SW3에서 루트스위치(SW1)까지 경로값(cost)은 e0/1 = 100, e0/3 = 300이기 때문에 e0/1이 RP.
SW4에서는 e0/2와 연결된 SW2의 우선순위값(priority)이 4096, e0/3과 연결된 SW3의 priority값이 32768이기 때문에 SW2의 브리지 ID가 SW3보다 낮다. 그러므로 e0/2이 RP.
○마지막으로 지정(designated) 포트를 선택한다. 지정포트는 한 segment당 하나씩 선택한다. segment란 스위치에 의해서 분리되지 않은 네트워크를 말한다. 현재 구성에서는 스위치간 연결하는 segment 4개와 PC와 연결되는 segment 2개를 합쳐 6개의 segment가 존재한다. 따라서, 6개의 지정포트가 정해진다.
○지정포트를 결정할 때 다음 사항을 차례로 비교하여 먼저 우열이 가려지면 해당 포트가 지정포트로 동작한다.
-루트 스위치의 각 포트
-후순위 BPDU를 수신한 포트(루트 스위치 결정 직후 등 일어나는 상황)
-경로값이 작은 스위치의 포트
-브리지 ID가 낮은 스위치의 포트
-포트 ID가 낮은 포트

segment당 DP 선출

○SW1-SW2, SW1-SW3, SW2-SW4간 링크에서는 루트포트가 존재하므로 루트포트가 아닌 포트가 자동으로 지정포트가 된다.
스패닝 트리가 동작하지 않는 종단장치는 지정포트가 될 수 없다. 따라서 SW3-VPC3, SW4-VPC4간 링크에서는 스위치측 포트가 지정포트가 된다.
SW3-SW4간 링크에는 루트포트가 없다. SW3은 루트 스위치(SW1)까지 경로값이 100, SW4는 200이기 때문에 SW3의 e0/3이 지정포트(DP)가 된다.

 

 

SW4 e0/3은 대체포트가 된다.

○SW4의 e0/3 포트는 루트포트도 아니고 지정포트도 아니므로 대체포트가 되고 논리적으로 차단상태가 된다.

e0/0,e0/1은 지정포트(Desg),e0/2은 루트포트(Root),e0/3은 대체포트(Altn)로 동작

○결과적으로 물리적으로는 루프 구성을 가지지만 STP에 의해서 논리적으로 루프가 제가된 네트워크가 된다.
○이후 설정 BPDU는 항상 루트 스위치에서 멀어지는 방향으로만 전송된다. 즉 지정포트는 설정 BPDU를 송신하며, 루트포트는 수신만 한다. SW4의 e0/3포트와 같이 차단상태인 대체포트도 BPDU를 수신한다. VPC3, VPC4와 같이 종단 장치가 접속된 포트로도 BPDU가 전송된다.