STP – Penjelasan Protokol Spanning Tree

Mengapa kita membutuhkan STP?

Berikut adalah beberapa situasi ketika Spanning Tree Protocol penting:

• Keandalan (toleransi kesalahan) jaringan meningkat secara eksponensial dengan diperkenalkannya redundansi.
• Mengalihkan lalu lintas banjir ke semua port, ketika lalu lintas perlu dikirim ke tujuan yang belum diketahui.
• Lalu lintas siaran dan multicast diteruskan ke setiap port, selain port tempat lalu lintas tersebut tiba.
• Spanning-Tree Protocol digunakan untuk membuat topologi logis bebas loop dari topologi fisik yang memiliki loop.

Bagaimana STP bekerja? Contoh

Spanning tree menggunakan algoritma untuk mencari link yang berlebihan di dalam file LAN dan pilih jalur terbaik. Ini terutama digunakan untuk menempatkan semua tautan dalam penerusan atau pemblokiran.

Setelah proses ini, semua tautan tanpa tautan redundan kemungkinan besar akan berada dalam status penerusan. Tautan berlebihan yang tidak sebaik tautan yang dipilih akan diblokir. Spanning Tree tidak pernah menggunakan banyak tautan ke tujuan yang sama. Tidak ada fitur berbagi beban dengan Spanning Tree.

Jenis STP

Berikut adalah berbagai jenis Protokol Spanning Tree:

Standar	Description	singkatan
IEEE 802D.	Pencegahan lingkaran Konfigurasi ulang pohon secara otomatis jika ada perubahan Konvergensi lambat (hingga 50 bps)	STP
IEEE 802w	Protokol Pohon Rentang Cepat Peningkatan STP dengan konvergensi yang lebih cepat Kompatibel dengan STP	RSTP
IEEE 802Q	LAN virtual Mendefinisikan 1 pohon merentang umum untuk semua VLAN	CST
Cisco hak milik	Per Pohon Rentang VLAN Instans 1STP per VLAN PVST+ merupakan varian perbaikan dari PVST	PVRST+ atauR-PVST+
Cisco hak milik	Per VLAN Pohon Rentang Cepat	PVRST+ atauR-PVST+
IEEE 802.1s	Protokol Beberapa Spanning Tree Beberapa contoh VLAN dipetakan ke 1 STP.	MSTP atau Ml STP

Kriteria Spanning Tree

Tiga kriteria perulangan Spanning Tree yang membantu memutuskan bahwa antarmuka berada dalam status penerusan adalah:

• Semua antarmuka pada jembatan akar harus diletakkan dalam keadaan penerusan.
• Untuk bridge lain yang bukan merupakan root bridge, maka port yang paling dekat dengan root bridge akan dimasukkan ke dalam keadaan forwarding.
• Jembatan dengan jarak admin terendah ke jembatan akar dikenal sebagai jembatan yang ditunjuk.

Tahap Protokol STP

Empat tahapan status Spanning-Tree Port adalah:

Memblokir Negara

Status blok adalah port yang tidak ditunjuk, dan tidak pernah berpartisipasi dalam penerusan bingkai. Batas waktunya adalah 20 detik atau tidak terbatas. Antarmuka selalu memasuki status pemblokiran saat Anda mengaktifkan STP.

Negara Mendengarkan

Keadaan mendengarkan adalah keadaan pertama. Ini adalah antarmuka yang dimasukkan setelah status pemblokiran. Antarmuka membantu Anda menentukan bahwa antarmuka yang harus berpartisipasi dalam penerusan bingkai.

Keadaan mendengarkan melakukan fungsi-fungsi berikut:

• Membuang frame yang diterima di port
• Tidak mempelajari alamat
• Menerima BPDU

Keadaan Pembelajaran

Status pembelajaran membantu mempersiapkan diri untuk berpartisipasi dalam penerusan bingkai. Antarmukanya memungkinkan kita memasuki status pembelajaran dari papan pendengaran.

Keadaan belajar melakukan fungsi-fungsi berikut:

• Membuang frame yang diterima di port
• Menerima BPDU
• Pelajari alamat

Status Penerusan

Antarmuka dalam status penerusan membentuk frame penerusan. Antarmuka ini memasuki status penerusan dari status pembelajaran yang menjalankan fungsi berikut:

• Menerima dan meneruskan frame yang diterima di port
• Pelajari alamat
• Menerima BPDU

Negara Penyandang Cacat

Status ini tidak berpartisipasi dalam perulangan Spanning Tree karena port dinonaktifkan secara administratif, dan waktunya juga tidak terbatas.

Antarmuka yang dinonaktifkan menjalankan fungsi berikut:

• Membuang frame yang diterima di port
• Tidak mempelajari alamat
• Tidak menerima BPDU

Istilah-istilah penting yang digunakan dalam Spanning Tree Protocol

Berikut beberapa istilah penting yang digunakan

Jembatan

Bridge merupakan komponen penting dari VTP, yang menghubungkan dua atau lebih segmen LAN.

Jembatan Akar (RB)

Jembatan inilah yang menawarkan titik interkoneksi untuk semua segmen. Semua jembatan di LAN memiliki jalur ke root. STP memungkinkan Anda memilih jembatan akar secara otomatis. Namun jika admin jaringan STP menginginkannya, ia dapat mengubah RB sesuai dengan jaringannya.

Jembatan Non-Akar (NRB)

Jembatan Akar Siang adalah jembatan apa pun yang bukan merupakan jembatan akar.

Pelabuhan Akar (RP)

Port root adalah port yang mengarah ke Root Bridge.

Pelabuhan yang Ditunjuk (DP):

Setiap segmen LAN memiliki 1 Port yang Ditunjuk. Setiap bridge juga menerima frame dari DP dan meneruskannya melalui RP menuju Root Bridge.

ID Pelabuhan:

ID port membantu Anda menentukan port root. Ini terdiri dari nilai prioritas 1-byte yang dapat dikonfigurasi dan nomor port unik dari setiap jembatan.

Biaya Jalur (PC):

Path Cost, yang juga dikenal sebagai PC, membantu menentukan topologi terbaik sehubungan dengan kecepatan penerusan. STP menggunakan konsep Path Cost.

Pelabuhan yang Ditunjuk

Port yang ditunjuk adalah port yang dinonaktifkan, dan diblokir oleh admin jaringan. Port ini tidak dapat mengirim paket ke switch lain. Ini juga bukan alamat MAC yang terisi pada tabel MAC.

Pelabuhan yang Tidak Ditunjuk

Port yang tidak ditunjuk adalah port switch yang diblokir. Ini juga dikenal sebagai port yang diblokir, atau terkadang port alternatif. Itu tidak dapat meneruskan paket ke switch berikutnya. Itu juga tidak mengisi Alamat MAC di tabel MAC.

RSTP:

Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) adalah protokol jaringan yang memastikan topologi bebas loop untuk jaringan Ethernet.

Unit Data Protokol Jembatan (BPDU)

Spanning Tree Protocol memerlukan perangkat jaringan STP untuk bertukar pesan guna membantu dari topologi logika bebas loop. Pesan-pesan ini disebut BPDUS (Bridge Protocol Data Units). Setiap perangkat jaringan mengirimkan BPDU, yang membantu bertukar informasi topologi.

BPDUS membantu switch untuk melakukan hal berikut:

• Pilih satu saklar yang akan bertindak sebagai akar pohon merentang
• BPDUS juga membantu menghitung jalur terpendek dari dirinya sendiri ke root switch, yang menetapkan salah satu switch sebagai yang paling dekat dengan Root untuk setiap segmen LAN.
• Pilih salah satu portnya sebagai port root (jika tidak ada switch)
• Ambil port yang merupakan bagian dari algoritma pohon rentang yang disebut port yang ditunjuk.
• Memblokir port yang tidak ditunjuk.

Konfigurasi BPDU

Ini adalah ID jembatan unik dari perangkat root dalam topologi jaringan. Ini bertindak sebagai ID jembatan dari jembatan transmisi, pengidentifikasi port transmisi.

Notifikasi Perubahan Topologi (TCN) BPDU

Satu perangkat jaringan dipilih sebagai jembatan akar. Jarak terpendek ke jembatan akar harus dihitung untuk setiap perangkat jaringan berdasarkan biaya jalur.

Sebuah jembatan yang ditunjuk untuk setiap segmen LAN dipilih. Ini juga merupakan perangkat jaringan yang paling dekat dengan jembatan akar, sehingga harus diteruskan ke akar. Ini adalah port yang menyediakan jalur terbaik dari bridge ke root bridge mana pun.

Perbedaan antara STP dan RSTP

STP	RSTP
Di STP, bridge hanya mengirimkan BPDU ketika ditinjau pada RP (protokol root) dari RB (root bridge).	RSTP mengaktifkan switch untuk mengirimkan BPDU setiap kali hello time.
STP mencakup dua jenis port: Root Port dan Designated Port	Metode RSTP mencakup port tambahan, Port Alternatif, dan Port Cadangan.

Kesimpulan

Protokol STP didefinisikan sebagai protokol manajemen tautan yang dirancang untuk mendukung tautan redundan yang menghentikan peralihan loop di jaringan STP.

Negara	Description	Memproses BPDU	Pelajari MAC
Inti	Inisialisasi port.	TIDAK	TIDAK
Disabled	Negara administratif yang tidak berpartisipasi dalam operasi standar STP.	TIDAK	Tidak
Pemblokiran	Port tidak meneruskan frame Ethernet.	Ya (hanya menerima dan memproses BPDUS)	Tidak
Listening	Perhitungan topologi bebas loop dilakukan dalam keadaan STP ini. Pelabuhan diberi perannya.	Ya (Kirim dan terima BPDUS)	TIDAK
Learning	Ini adalah status tambahan untuk menunda penerusan frame Ethernet, yang membantu Anda menghindari banjirnya jaringan.	Yes	Ya (tabel alamat MAC populer)
Ekspedisi	Operasi normal penerusan frame Ethernet.	Yes	Yes