STP 스패닝 트리 프로토콜

STP는 브리지 네트워크에서 루프가 생기지 않도록 전달 경로를 선택하는 프로토콜입니다.

중복 연결을 모두 동시에 전달 상태로 사용하면 프레임이 순환할 수 있습니다. STP는 루트와 포트 역할을 결정해 논리적으로 루프 없는 경로를 만들고 장애 시 경로를 다시 계산합니다.

스위치 두 대를 선 두 개로 연결했다고 자동으로 대역폭이 두 배가 되지는 않습니다. 집성 설정이 없는 중복 링크는 STP에 의해 일부 경로가 차단될 수 있습니다.

기존 STP, 빠른 전환을 위한 RSTP와 여러 VLAN을 인스턴스로 묶는 MSTP를 구별합니다. 전환 시간은 토폴로지와 설정에 의존하므로 고정된 무중단 수치로 약속하지 않습니다.

루프가 의심된다고 STP를 임의로 끄면 문제가 커질 수 있습니다. 루트 위치와 차단 포트, 이벤트 기록을 확인하고 변경 전 실제 연결 구조를 확보합니다.

이 절의 용어: RSTP / Rapid Spanning Tree Protocol / 빠른 스패닝 트리 프로토콜

포트 역할과 상태 전환을 개선한 스패닝 트리 방식입니다. 호환되는 연결과 설정에서는 더 빠른 재구성을 돕지만 모든 장애가 동일한 시간 안에 복구된다는 보장은 아닙니다.

이 절의 용어: MSTP / Multiple Spanning Tree Protocol / 다중 스패닝 트리 프로토콜

여러 VLAN을 스패닝 트리 인스턴스에 매핑하는 방식입니다. 같은 영역으로 동작시키려면 영역 이름과 리비전, VLAN 매핑 등 관련 구성이 일치해야 하며 VLAN마다 독립 인스턴스를 무조건 만드는 방식과 다릅니다.

STP는 루프 없는 L2 경로를 구성하고 RSTP는 역할과 상태 전환을 개선하며 MSTP는 여러 VLAN을 인스턴스에 매핑합니다. BPDU는 루트와 경로 정보를 교환하는 메시지입니다. BPDU Guard는 예상하지 않은 BPDU 수신을, Root Guard는 부적절한 루트 변경을, Loop Guard는 받아야 할 BPDU의 손실을 다룹니다. BPDU Filter는 메시지 교환을 억제하므로 다른 보호 기능의 대체재가 아닙니다.

이 절의 용어: BPDU / Bridge Protocol Data Unit / 브리지 프로토콜 데이터 단위

BPDU는 스패닝 트리 동작에 필요한 브리지와 포트 및 경로 정보를 교환하는 제어 메시지입니다.

스위치는 BPDU의 정보를 바탕으로 루트와 전달 경로를 판단해 L2 루프를 방지합니다. 사용자 데이터 프레임과 역할이 다릅니다.

단말 연결용 포트에서 예상하지 않은 BPDU가 들어오면 다른 스위치가 연결됐는지 확인할 수 있습니다.

STP와 RSTP 및 MSTP의 메시지 내용과 처리 방식에는 차이가 있습니다. BPDU Guard와 BPDU Filter의 의미도 구분합니다.

BPDU를 무조건 차단하면 루프 감지에 필요한 정보도 사라질 수 있습니다.

이 절의 용어: Root bridge / 루트 브리지

루트 브리지는 스패닝 트리가 경로를 계산할 때 기준으로 삼는 브리지입니다.

브리지 식별자의 우선순위와 주소 등의 비교를 통해 선택됩니다. 가장 빠른 장비나 먼저 켠 장비가 언제나 루트가 되는 것은 아닙니다.

집선 스위치를 루트가 되도록 설계하면 L2 경로가 어느 방향으로 형성되는지 예측하는 데 도움이 됩니다.

MSTP는 인스턴스에 따라 루트가 달라질 수 있습니다. 루트 브리지와 각 비루트 스위치의 루트 포트는 서로 다른 개념입니다.

루트 변경은 경로와 트래픽 부하에 영향을 줄 수 있으며 외부 연결의 선출 참여를 제어할 때 Root Guard 등을 검토합니다.

이 절의 용어: Edge port / 에지 포트

스패닝 트리에서 에지 포트는 다른 브리지로 이어지지 않고 끝단 단말에 연결되는 포트로 취급하는 포트입니다.

적절한 조건에서는 일반적인 스패닝 트리 대기 과정을 줄여 빠르게 전달 상태로 들어갈 수 있습니다. 단말이 접속한 것처럼 보여도 실제 하위 브리지가 있으면 전제가 달라집니다.

PC 접속 포트의 링크가 올라온 뒤 주소 할당을 오래 기다리지 않도록 구성하는 맥락에서 사용됩니다.

PortFast는 Cisco에서 사용하는 관련 기능 명칭입니다. 트렁크 여부와 에지 여부는 같은 분류가 아닙니다.

스위치 간 링크에 무분별하게 적용하면 루프 위험이 있습니다. BPDU 수신 시 동작과 Guard 설정을 함께 확인합니다.

Cisco: Spanning Tree Protocol

Cisco: Enhance STP with Root Guard

Cisco: STP Extensions

Cisco: STP Loop Guard and UDLD