STP, RSTP, MSTP, PVSTP,CST 란 무엇일까?

네트워크 공부를 하게 된다면 무조건 보는 STP.. 그 외로 RSTP, MSTP 등등 보게 될 텐데 정말 생소하다.

나도 정말 너무 생소했지만 알게 된다면 이론상은 별거 없는 것을 알게 될 것이다.

실전은 다르겠지만.. 어쨌든

루트 스위치(Root Switch) / 루트 포트(Root Port) / Designated root 란?

루트 스위치(Root Switch) / 루트 포트(Root Port) / Designated root 란?

https://geell.tistory.com/30

BPDU(Bridge Protocol Data Unit) 이란?

 

아래 프로토콜들은 전부 루프 방지를 위해 사용되는 프로토콜이다.

 

STP (Spanning Tree Protocol) 이란?

STP는 네트워크에서 루프를 방지하기 위한 프로토콜입니다. 네트워크에서 루프가 발생하지 않도록 일부 포트를 물리적으로 차단(Blocking)하고, 나머지 포트는 데이터 전송(Forwarding)을 위해 열어두는 방식입니다.

포트 역할:

• Forwarding 포트: 트래픽을 정상적으로 전달하는 상태
• Root Port: 최단 경로를 가리키는 포트
• Designated Port: 해당 네트워크 세그먼트에서 데이터를 전송하는 대표 포트

작동 방식:

STP는 BPDU (Bridge Protocol Data Unit) 메시지를 사용해 네트워크 상태를 확인하고, 루트 브리지를 결정합니다. 그 후, 각 스위치는 루트 브리지를 향한 최적 경로만을 열어둡니다.

단점:

• 네트워크 변화 시 새로운 경로를 찾는 데 시간이 오래 걸립니다. (경로 변경 시 30~50초 정도 소요)

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RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) 이란?

RSTP는 STP보다 빠르게 네트워크 복구가 가능한 프로토콜입니다. 새로운 포트 역할이 추가되어 빠른 경로 전환(1~2초)이 가능해졌습니다.

새로운 포트 역할:

• Alternate Port: Root Port의 대체 포트. Root Port가 다운되면 즉시 활성화됩니다.
• Backup Port: Designated Port의 대체 포트. 기존 경로가 끊기면 즉시 활성화됩니다.

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MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol) 이란?

MSTP는 여러 VLAN을 그룹으로 묶어 STP를 효율적으로 관리할 수 있게 도와주는 프로토콜입니다. 각 VLAN마다 별도로 STP를 관리할 필요 없이, VLAN 그룹 단위로 관리할 수 있어 트래픽 부하를 감소시킬 수 있습니다.

예시 작동 방식:

• VLAN10,20 은 같은 트리를 사용하고 VLAN 30,40 은 또 다른 트리를 사용한다.
• 이런 식으로 VLAN 별로 묶어서 하나의 경로를 사용한다.

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PVST (Per VLAN Spanning Tree) 이란? = PVSTP

PVST는 각 VLAN마다 별도로 STP를 수행하는 방식입니다. VLAN 마다 경로가 다르게 설정되어 각 VLAN의 트래픽이 최적하된 경로를 사용한다.

 

예시 작동 방식:

• VLAN10 은 트리 1, VLAN20 은 트리 2.. 이런 식으로 VLAN 마다 다른 경로를 사용한다.
•           [Switch A]
                /      \
               /        \
•  VLAN10↓      VLAN20↓
• [Switch B]───[Switch C]
• • VLAN 10: Switch A가 루트 브리지 → A → B → C
  • VLAN 20: Switch C가 루트 브리→ C → B → A
  각 VLAN마다 “길”이 다르니까, 트래픽이 한쪽으로만 몰리지 않는다.

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CST (Common Spanning Tree) 이란?

CST는 네트워크 전체에서 하나의 루트 브리지만 사용하여 모든 VLAN이 동일한 경로를 따르도록 하는 방식입니다. 하나의 STP 인스턴스만 운영되며, 모든 VLAN에 동일한 경로가 적용됩니다.

 

※특이사항 ※

CST 는 Cisco에서 주로 쓰는 용어이며, 실제로 STP와 동일한 개념이다.

둘의 차이점은 STP는 표준용어 (IEEE 802.1D) 이며, CST는 Cisco에서 STP 방식을 표현하는 말 중 하나이다.

예시 작동 방식:

• 모든 VLAN 이 같은 경로를 사용한다.

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요약:

• PVST: 각 VLAN마다 개별적인 STP 트리 사용.
• MSTP: 여러 VLAN을 묶어서 하나의 트리 그룹 사용.
• CST: 모든 VLAN이 하나의 공통 STP 트리 사용.