STP(Spanning Tree Protocol)

STP(Spanning Tree Protocol)

STP는 네트워크 내에서 루프를 방지하기 위한 프로토콜입니다. 루프는 네트워크 상에서 데이터가 무한히 돌아다니며, 대역폭을 점유하고, 패킷 손실과 지연을 유발합니다. 따라서 STP는 네트워크 내에서 단일 경로를 만들고, 루프를 제거합니다.

STP는 브리지 프로토콜이며, 브리지는 네트워크 내의 단말이나 LAN(Local Area Network)을 연결하는 장비입니다. STP는 브리지 간의 링크 상태 정보를 교환하여, 브리지 간의 단일 경로를 생성합니다.

STP는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

네트워크 내의 루프를 방지하여, 패킷의 무한 반복을 방지합니다.

브리지 간의 링크나 브리지 자체의 장애가 발생하면, 다른 경로를 사용하여 네트워크를 복원합니다.

각 브리지 간의 단일 경로를 생성하여, 패킷의 최적 경로를 유지합니다.

네트워크 내의 브로드캐스트 도메인을 분리하여, 대역폭을 절약합니다.

IEEE 802.1D 표준으로 정의되어 있으며, RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)와 MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol) 등의 발전된 프로토콜도 존재합니다.

RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)

RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)는 STP(Spanning Tree Protocol)의 발전된 프로토콜로, 브리지 간의 단일 경로를 빠르게 복원하여, 불필요한 대기 시간을 줄이는 기능을 제공합니다.

STP의 단점인 수렴 시간(convergence time)이 오래 걸리는 문제를 해결하기 위해 개발되었습니다. STP는 브리지 간의 링크 상태 정보를 모두 수집한 후, 불필요한 경로를 차단하고, 단일 경로를 구성하는 과정에서 시간이 많이 소요됩니다.

반면 RSTP는 링크 상태 정보를 빠르게 수집하고, 단일 경로를 빠르게 생성하여 수렴 시간을 줄입니다.

RSTP는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

브리지 간의 링크 상태 정보를 빠르게 수집하고, 불필요한 경로를 차단하는 과정을 생략하여, 수렴 시간을 단축합니다.

브로드캐스트 도메인을 분리하여, 대역폭을 절약합니다.

STP와의 호환성이 있으며, STP와 동일한 라우팅 트리를 구성할 수 있습니다.

STP와 동일하게 각 브리지 간의 단일 경로를 생성합니다.

IEEE 802.1w 표준으로 정의되어 있으며, 다양한 브리지 장비에서 지원됩니다.

MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol)

MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol)는 여러 개의 VLAN을 하나의 스패닝 트리 인스턴스로 통합하여 브리지 간의 불필요한 경로 차단을 최소화하는 STP 프로토콜입니다.

VLAN을 인스턴스로 그룹화하고, 각 인스턴스에 대해 단일 구성을 생성합니다. 이를 통해 STP나 RSTP에서 발생하는 단점인 불필요한 경로 차단을 최소화하고, 대역폭을 효율적으로 활용할 수 있습니다.

STP나 RSTP와 마찬가지로 루트 브리지, 루트 포트, 브리지 포트, 불필요한 포트 등의 개념을 사용하며, 각 VLAN 인스턴스에서 독립적으로 계산하여 최적의 경로를 선택합니다.

IEEE 802.1s 표준으로 정의되어 있으며, 대부분의 브리지 장비에서 지원됩니다.

STP 중 가장 복잡한 구조를 가지고 있지만, 여러 VLAN을 통합하여 구성함으로써 대역폭을 최대한 활용할 수 있습니다.