○STP는 장애 발생시 대체경로가 동작하느 시간이 느리다. 이를 개선하기 위해 각종 설정을 사용하는 방법이 있으나 한계가 있다. 그래서 STP를 보완한 RSTP(rapid spanning tree protocol)가 발표되었다. RSTP는 STP의 단점인 컨버전스 시간을 획기적으로 단축시켜준다. STP의 컨버전스 시간이 경우에 따라 30초 또는 50초인 반면 RSTP는 토폴로지 변화 즉시 반영된다. RSTP에서는 자신의 BPDU 정보가 우세하면 바로 자신이 지정포트임을 주장하는 제안(proposal)BPDU를 전송한다. 이것을 수신한 상대 포트는 이에 동의하여 자신은 루트포트가 되겠다는 동의(agreement)BPDU를 보내면서 해당 포트를 바로 전송상태로 변경한다. 동의 BPDU를 수신한 지정포트도 즉시 자신의 포트를 전송상태로 변경한다. 결과적으로 STP에 비해 RSTP는 거의 순간적으로 전송상태로 변경된다.
필드 | 크기(바이트) | 내용 |
프로토콜 ID | 2 | 항상 0 |
버전 | 1 | BPDU의 버전 표시.항상 2 |
BPDU 타입 | 1 | BPDU 종류.항상 2이며 RSTP BPDU임을 표시 |
플래그 | 1 | 토폴로지 변화 표시 |
루트 ID | 8 | 루트 스위치의 ID |
경로값 | 4 | 루트 스위치까지의 경로값 |
브리지 ID | 8 | 루트 스위치로 가는 경로상, 직전 스위치의 스위치 ID |
포트 ID | 2 | 포트 ID |
메시지 에이지 | 2 | 루트 스위치까지의 스위치 수. IP의 TTL값과 유사 |
맥스 에이지 | 2 | BPDU 정보를 저장하는 시간 |
헬로 타임 | 2 | BPDU 전송 주기 |
포워드 딜레이 | 2 | 청취상태와 학습상태에 머무르는 기간 |
버전 1 길이 | 1 | 현 BPDU에 포함된 버전 1 정보. 항상 0 |
○STP설정 BPDU의 길이는 35바이트지만 RSTP BPDU는 마지막에 버전 1길이 필드가 추가되어 36바이트이다.
○프로토콜 버전이 항상 2이다. BPDU 종류 필드도 항상 2이며 RSTP BPDU임을 표시한다.
○플래그 필드에 몇가지 정보가 추가되었다. STP는 BPDU 플래그중에서 비트 0과 7번만을 사용한다. 또, RSTP는 STP가 토폴로지 변화시 사용하는 TCN BPDU를 사용하지 않는다.
비트번호 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
기능 | TC | 제안 | 포트역할 | 학습 | 전송 | 동의 | TCA |
○TC:토폴로지가 변화되었음을 알릴 때 사용
제안:BPDU를 전송하는 포트가 지정포트로 동작하겠다는 것을 제안할 때 사용
포트 역할:00(미정),01(대체포트),10(루트포트),11(지정포트)
학습:학습상태임을 표시
전송:전송상태임을 표시
동의:상대측 포트가 보낸 제안 BPDU를 동의하여 자신이 루트포트로 동작하겠다는 것을 알릴 때 사용
TCA:토폴로지 변화를 알리는 BPDU(TCN BPDU)를 수신했을을 알릴 때 사용. RSTP자체는 TCN BPDU와 TCA 비트를 사용하지 않으나, STP가 동작하는 스위치와의 호환성을 위해 사용.
○지정포트(designated port)는 STP의 지정포트와 동일하다. 특정 세그먼트에서 루트 스위치 방향으로 데이터 프레임이 전송되는 포트이다. 스위치 네트워크에서 세그먼트(segment)란 스위치에 의해서 분리되지 않은 구간을 말한다. 위 구성에서는 5개의 세그먼트가 존재한다.
○루트포트도(root port)도 STP의 루트포트와 동일하다. 즉, 특정 스위치에서 루트 스위치 방향으로 데이터 프레임이 전송되는 유일한 포트이다. 루트포트는 스위치당 하나씩 선택된다.
○대체포트(alternate port)는 루트포트가 다운되면 그 역할을 이어받는 포트를 말한다. 대체포트는 데이터 프레임을 송수신하지 않고, 차단상태에 있다.
○백업포트(backup port)는 지정포트가 다운되면 그 역할을 이어받는다. 스위치가 자신이 보낸 BPDU를 다른 포트를 통하여 수신할 때 두 포트중 후순위의 포트가 백업포트로 결정된다. 동일한 세그먼트에 하나의 스위치에서 두 개 이상의 링크가 접속되어 있을 때 백업포트가 만들어진다. 백업포트도 데이터 프레임을 송수신하지 않고, 차단상태에 있다.
○비활성(disabled)포트는 RSTP에서 역할이 없는 포트를 말한다. 셧다운된 포트등이 여기에 해당한다.
○RSTP는 포트의 상태를 폐기,학습 및 전송상태로 구분한다. RSTP의 폐기(discarding)상태는 STP의 차단(blocking)상태와 동일하다. 즉, 데이터 프레임과 BPDU를 전송하지 않고 BPDU를 수신만 한다. 학습(learning)상태는 STP의 학습상태와 동일하다. 즉, MAC 주소 테이블을 채우기 시작하며, 지정포트인 경우 BPDU를 전송하기 싲가한다. 그러나 STP와 달리 RSTP의 학습상태는 기간이 아주 짧다. 전송(forwarding)상태도 STP의 전송상태와 동일하다. 이 상태에서는 데이터 프레임을 스위칭하기 시작한다.
○RSTP는 포트 종류 즉, 링크의 형태를 다음과 같이 구분한다. 포트의 duplex에 따른 구분은
-포인트 투 포인트 링크(point to point link):full duplex로 동작하는 포트
-세어드 링크(shared link):half duplex로 동작하는 포트
상대 장비의 종류에 따른 구분은
-링크(link):상대 장비도 RSTP로 동작하는 스위치와 연결된 포트
-에지(edge):PC,서버등과 같이 스패닝 트리가 동작하지 않는 종단 장치와 연결된 포트
-피어(peer):STP와 같이 RSTP가 아닌 프로토콜로 동작하는 스위치와 연결된 포트
○RSTP 지정포트는 에지포트 또는 포인트 투 포인트 링크로 동작할 때에만 즉시 전송 상태로 변경된다. 만약 다른 RSTP 스위차가 half duplex로 연결되어 있을 때에는 지정포트가 전송상태로 변경되기까지 차단상태 15초, 학습상태 15초 합계 30초가 소요된다. 그러나, 루트포트일 때에는 컨버전스 시간이 빠르다.
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