Switch Looping (STP/RSTP)

SWITCH LOOPING

 

[ 스위치 루핑(Switch Looping) 구조 ]

• 네트워크에서 Switch 간의 연결이 순환(loop)을 형성하는 경우 발생

(연결된 Switch들끼리 자기들끼리만 데이터를 주고받음)

• Switch Looping 방지 - Switch Loop 방지 기술(STP/RSTP) 활용

루프 방지 기술을 활용하여 안정적인 네트워크 설계 필요

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STP / RSTP

Spanning Tree Protocol / Rapid Spanning Tree Protocol

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[ STP (Spanning Tree Protocol) ]

• 루프가 발생하지 않도록 특정 링크를 비활성화하여 트리 구조 형성 (약 30초)

트리 구조 = 계층적이고 계통적인 데이터 구조로 나무처럼 여러 개의 가지로 뻗어나가는 형태

• 네트워크에 루프가 감지되면 BPDU(Bridge Protocol Data Unit) 메시지를 통해 차단 경로를 결정

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[ RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) ]

• STP보다 빠르게 네트워크를 복구 (약 1초)

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< CHECK POIINT! >

✔ STP 는 안정적이지만 복구 속도가 느림 /  네트워크 장애에 대한 빠른 대응 어려움

✔ RSTP 는 STP 개선 버전 // 루프 방지 // 빠른 복구 // 대규모 네트워크 환경 적합

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< Switch 5대 기능 >

5가지 과정이 모두 합쳐져 Transparent bridging 기능 수행

• Learning : mac 주소 학습
• Flooding : 목적지 MAC이 없을 때 모든 포트로 전송하여 대상 장치 찾음
• Fowarding : 목적지 MAC이 MAC address table에 있을 때 목적지가 연결된 포트로만 전송
• Filtering : 데이터 경로와 관련 없는 경우 차단
• Aging : 30초 동안 학습된 MAC 주소 저장

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Switch = MAC address table에 목적지 MAC이 존재할 때 Switching

없으면 프레임을 수신한 포트를 제외한 모든 포트로 Flooding

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MAC address table은 포트번호와 MAC 주소가 들어있음

요청을 받았던 포트(프레임을 수신한 포트)를 제외한 모든 포트로 Flooding (Broadcast)

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< CHECK POIINT! >

✔ Switch는 데이터를 전달하기 위해

학습(Learning)과 전송(Forwarding)을 기본으로 하며,

불필요한 데이터는 차단(Filtering), 필요하면 모두 전송(Flooding),

오래된 정보는 삭제(Aging) 하여 네트워크 효율을 높입니다.

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< VLAN 실습>

• VLAN 설정할 때 Switch에 모든 VLAN 생성
• 전체 통신 - Router에 서브인터페이스 생성 //  dot1q 캡슐화 /// IP 할당 /// Router에 연결된 Switch에 Trunking 설정

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< L3 Switch를 L2 Switch로 사용할 때 >

L2 Switch는 dot1q 자동 설정  /// L3 Switch는 미설정으로  → L3 trunk 할 때 dot1q 설정 필요 

<Trunking> - 다른 건 L2 Switch와 동일

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Switch(config)#int fa0/23

Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q /// 캡슐화 후 Trunk 설정

Switch(config-if)#switchport mode trunk

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< L3 Switch를 Router로 사용 시 >

1) ip routing 입력

2) no sw로 Switch 포트의 기능 비활성화

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< L3 Switch Routing 기능 활성화 >

# ip routing = L3를 Router로 사용하려면 필수로 입력 (네트워크가 다르면 Routing을 해줘야 함)

Switch(config)#ip routing

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< 가상 인터페이스 생성 >

L3 Router를 사용할 때 라우터처럼 서브 인터페이스 설정은 불가하나, 가상 인터페이스 생성 가능

Switch(config-if)#int vlan 100

Switch(config-if)#ip add 172.16.10.1 255.255.255.0

Switch(config-if)#int vlan 200

Switch(config-if)#ip add 172.16.20.1 255.255.255.0

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L3 Switch는 생성 시 L2 Switch로 활성화됨, 즉 L2 Switch = L3 Switch

Router로 사용 시 Routing 기능 활성화(=ip routing)

+ Gateway 입력할 포트는 no sw로 Switch 포트로 사용하지 않겠다고 설정

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< Router로 사용한 L3 Switch에 PC를 바로 연결할 때 >

Switch(config)#int fa0/1

Switch(config-if)#sw mo ac

Switch(config-if)#sw ac vl 30

Switch(config-if)#int vl 300 /// 서브 인터페이스 생성

Switch(config-if)# ip add 172.16.30.1 255.255.255.0

서브 인터페이스 IP 할당

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< Switch 포트를 Router 포트로 만들기 >

# no sw = L3 Switch에서 사용하는 명령어

Router의 기능을 하려면 Switch 포트로서의 기능을 상실시켜야 함

(Switch 포트=layer 2=MAC엔 Gateway=layer 3 = IP 설정 불가)

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Switch(config)#int fa0/1

Switch(config-if)#no switchport

Switch(config-if)#ip add 192.168.10.1 255.255.255.0

Switch(config-if)#ex

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< L3 Switch 전환 명령어 >

Switch(L2) > no switchport

Router(L3) > switchport

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< CHECK POIINT! >

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✔ 기본적으로 L3 Switch와 L2 Switch는 동일한 Switch 사용

✔  L3 Switch를 Router처럼(Router의 기능으로) 사용하려면 ip routing 설정 ///

✔  L3 Switch와 연결할 포트에 no switchport 명령어 입력