[Switch]STP란?

1. STP란?
네트워크의 안정성을 위하여 스위치를 이중화 시킨 경우 스위치는
물리적으로 루프구조를 가지는데, 물리적인 루프 구조에서 특정포트를
차단하여 루프를 방지한다. 설정하지 않아도 자동으로 동작하고 802.1d
의 표준 등록이다.

2. 스위치 상태등 
 - 그린 : 시스템정상
 - 황색 : 학습중임
 - 빨강 : 시스템 장애
 - 매우 빠른속도로 깜빡임 : 시스템루프 발생 중.

3. STP 포트의 종류 
  - ROOT Port : 대장이 아닌 스위치가 대장 스위치에게 가기 위한
                                    가장 좋은 포트
  - Degignated Port(지정) : 대장이 아닌 스위치들에게 가기위한 모든
                                                            포트들
  - Alternate Port(대체): 루프를 막기위해 막아놓은 포트
                                                      (장애시 루트포트/디지그네이티드포트 로 바뀜)

4. BPDU란?
스위치가 루프를 막기위해 2초마다 다른 스위치에게 만들어내는 정보
1) Configuration BPDU(설정 BPDU)
      루트스위치가 만들어 일반 스위치들에게 보내는 정보
      루트스위치--전달 --> 일반스위치(목적지)--재전달 --> 일반스위치 (목적지)

필드 및 STP 용어 
-Protocol ID: 항상 0이다.
-Version: BPDU의 버전(STP:0, RSTP:2, MST:3)
-Type:BPDU종류
-Flag:토폴로지 변화 표시
-Root Birdge ID : 루트스위치까지의 경로값(비용)
-Bridge ID: 브리지ID(BPDU를 만든 스위치의 아이디)
  이 값이 같으면 Configueration BPDU이다
-Path cost: 루트스위치까지의 경로값(비용)
-Port ID : 포트 ID
-Message age : 루트스위치가 현재 BPDU를 만들고 경과한 시간
-Max age: BPDU 정보를 저장하는 시간
(기본이 20초: BPDU를 받기 위해서 대기(기다려 주는 )하는 시간)
- Hello time BPDU 전송 2초주기
- Forward delay: listen, learing 상태의 소요시간

2)Topology Change Notification BPDU(TCN BPDU)
 일반 스위치들이 루트스위치에게 만들어 보내는 정보
일반스위치 -- 전달 -> 일반스위치 -- 재전달 -> 루트스위치(목적지)

필드 및 내용
-Protocol ID :항상 0이다.
-Version: BPDU의 버젼 (STP:0, RTST:2, MST:3)
-Type : BPDU종류(0x80 :TCN BPDU)

5. Bridge ID
STP에서만 사용 : 루트스위치를 선출할때 사용, 낮을수록 루트스위치로
선출됨
-Bridge ID = Priority(우선 순위,2바이트) + MAC address로 구성(6바이트)
-Priority = 0 ~ 65536 + Vlan Number
0~65536범위를 사용, 기본값은 32786, 4096 단위 사용

특정 스위치를 루트브리지로 설정하기 위해서는 Bridge ID를 낮춰야 하는데 MAC address는 변경 할 수 없기 때문에 Priority를 낮춰야 한다.
(설정방법 : switch(config)# spanning-tree vlan 1 priority 4096)

6. Path cost(루트 스위치까지 가는 Cost값)
대역폭 이전 STP값 새로운 STP값기가 비트가 나오면서 소수점으로 계선되어 IEEE에서
소수점이 나오지 않도록 하기 위해 각 속도마다 다음표와 같은 Path Cost를 정의하게
되었다 .

7. Port ID

Port priority(포트우선순위) + 포트번호

 - Priority : 0 ~255 범위를 사용 (실제로는 0~240까지 사용), 기본값은 128, 16단위 사용

                (16단위로 바뀜)

8. spanning-tree port state

 1) diable(사용안함):링크와 연결이 안된상태

 2) blocking(모든 송수신을 막은 상태, 단 BPDU는 수신 가능):

     다른 스위치로 부터 BPDU를 받기 위해 대기(20초)

     - MAXage --> 다른 스위치로 부터 BPDU를 받기 위해서 20초동안 대기한다.

     (만약 2초후에 BPDU를 받았어도 20초 동안 기다린다.)

 3) Listening(모든 송수신을 막은 상태, 단 BPDU는 수신가능)

     포워딩 단계가지 가기 위한 지연시간 (15초)

     - Forwarding delay --> 모든 BPDU를 참조하며, 네트워크 푸르 발생 여부 확인

 4) Learning(모든송수신을막은 상태,단 BPDU는 송수신 가능):

      MAC주소를 학습하기 위한 지연시간(15초)

     - Forwarding delay--> MAC 주소 학습

 5) Forwarding(모든송수신가능:프레임송수신, BPDU 송수신):
     포트가 정해지며 정장 가동 중.
9.spanning-tree선출과정 Root스위치 선출시 사용값 순서
  1) ROOT 스위치 선출    1) Bridge ID비교     1) senderbridge ID비교
  2) ROOT 포트 선출       2) Path Cost 비교  2) Path cost 비교
  3) Designate 포트 선출 3) Port ID 비교       3) port ID 비교
  4) Alternate 포트 선출