Cara Kerja Spanning Tree Protocol
STP mencegah terjadinya looping dengan menempatkan setiap port switch pada salah satu status Forwarding atau Blocking. Interface dengan status forwarding bekerja seperti biasa, mem-forward dan menerima frame, sedangkan interface dengan status blocking tidak memproses frame apapun kecuali pesan-pesan STP. Semua port yang berada dalam status forwarding disebut berada pada jalur spanning tree (topologi STP), sekumpulan port-port forwarding membentuk jalur tunggal dimana frame ditransfer antar-segment.
Contoh Topologi Spanning Tree Protocol
Berdasarkan gambar di atas, saat client B mengirimkan frame broadcast, frame tidak mengalami looping. Proses pengiriman frame topologi pada gambar di atas :
1. Client B mengirimkan frame ke switch B.
2. Kemudian switch B mem-forward frame hanya ke switch A, karena port fa0/5 dari switch B berada pada status blocking.
3. Kemudian, switch A mem-flood frame keluar melalui fa0/9 dan ke jaringan clientnya.
4. Switch C mem-flood frame keluar melalui jaringan clientnya dan fa0/5, namu switch B akan mengabaikan frame yang dikirimkan oleh switch C, karena frame tersebut masuk melalu port fa0/5 dari switch B yang beraada pada status blocking.
Dengan topologi STP seperti gambar di atas switc-switch tidak mengaktifkan link anatar switch C dan switch B untuk trafik dalam VLAN. Namun jika link antara switch A dan switch B mengalami kegagalan dalam beroperasi, maka STP akan membuat port fa0/5 pada switch B menjadi forwading sehingga link antara switch B dan switch C menjadi aktif dan frame tetap bias ditransfer secara normal dalam VLAN.
Algoritma Spanning Tree
Pemilihan root bridge menjadi landasan utama dalam konsep ini, root bridge adalah switch yang memilih MAC address yang paling rendah dalam topologi. Switch mengirim bridge protocol data unit (BPDU) setiap 2 detik untuk menginformasikan tentang bridge ID (BID) BID berisi MAC Address & priority, priority lebih diutamakan dibandign MAC address, defaultnya 32768.
STP bridge ID (BID) adalah angka 8 byte yang unik untuk setiap switch. Bridge ID terdiri dari 2 byte priority dan 6 byte berikutnya adalah system ID, dimana system ID berdasarkan pada MAC address bawaan tiap switch. Karena menggunakan MAC address bawaan ini dapat dipastikan tiap switch akan memiliki Bridge ID yang unik. STP mendefinisikan pesan yang disebut bridge protocol data units (BPDU), yang digunakan oleh switch untuk bertukar informasi satu sama lain. Pesan paling utama adalah Hello BPDU, berisi Bridge ID dari switch pengirim.
BridgeID Fields
- Penentuan Root Bridge
Proses penentuan root bridge pada topologi spanning tree adalah Switch-switch akan memilih root bridge berdasarkan Bridge ID dalam BPDU. Root Bridge adalah switch dengan Bridge ID paling rendah. Kita ketahui bahwa 2-byte pertama dari switch digunakan untuk priority, karena itu switch dengan priority paling rendah akan terpilih menjadi root switch. Namun kadangkala, ada beberapa switch yang memiliki nilai priority yang sama, untuk hal ini maka pemilihan root switch akan ditentukan berdasarkan 6-byte System ID berikutnya yang berbasis pada MAC address, karena itu switch dengan bagian MAC address paling rendah akan terpilih sebagai root bridge.
- Penetuan Designated Port dan Nondesignated Port
Menentukan designated port sebagai link untuk switch lainnya sehingga membentuk topologi merupakan bagian dari konsep STP. Designated port untuk setiap segment dalam jaringan adalah switch port yang mengirimkan paket Hello ke jaringan dengan cost terkecil. Ketika switch non-root mengirimkan pesan Hello, maka switch non-root akan menyertakan nilai cost tersebut kedalam pesan. Hasilnya, switch dengan cost terkecil untuk mencapai root switch menjadi Designated Port dalam segment tersebut.
Nondesignated port adalah port dengan sebuah cost yang lebih tinggi daripada designated port, yang akan ditempatkan di mode blocking. Sebuah nondesignated port bukan sebuah fowarding port.
- Penentuan Root Bridge
Selain designated port terdapat juga root port merupakan link yang terhubung secara langsung ke root bridge atau jalur terpendek ke root bridge. Jika lebih dari satu link terhubung ke root bridge maka sebuah cost dari port ditentukan dengan mengecek bandwidth dari setiap link. Port dengan cost paling rendah menjadi root port. Jika banyak link memiliki cost yang sama maka bridge dengan bridge ID diumumkan yang lebih rendah akan di gunakan. Karena berbagai link dapat berasal dari alat yang sama, maka nomor port yang terendahlah yang akan digunakan.
Istilah-istilah penting :
- Bridge ID (BID) : dikirimkan dalam BPDU, isinya adalah MAC address dan priority, BID terendah lah yang diambil.
- Bridge Protocol Data Unit (BPDU) : dikirimkan oleh switch tiap 2 detik, isinya adalah BID.
- Designated port : Port yang sifatnya forwarding, dapat mengirimkan data.
- Blocking port : Port yang diblok oleh spanning-tree protocol.
- Root port : Port pada non-root bridge yang tepat langsung mengarah ke root bridge, sifatnya selalu forwarding.
- Root bridge : Switch pada topologi yang menjadi acuan dalam menentukan suatu port lain, dipilih berdasarkan BID yang terendah.
- Non-root bridge : Switch yang BID-nya bukan yang terendah, non-root bridge yang BID-nya paling tinggi, salah satu portnya akan diblok.
Per-Vlan Spanning Tree (PVST)
Per-Vlan Spanning Tree atau PVST merupakan cisco proprietary dimana protocol ini akan memungkinkan untuk menggunakan Spanning Tree Protocol pada per Virtual LAN atau VLAN. Pada Bridge ID PVST terdapat penambahan frame yang VLAN ID
Gambar PVSTP + Bridge ID
Status Port Pada STP
- Blocking (memblok) : sebuah port yang di block tidak akan meneruskan frame, port tersebut hanya mendengarkan BPDU packet dan berlangsung selama 20 detik.
- Listening (mendengar) port mendengar paket BPDU untuk memastikan tidak ada loop yang terjadi pada network sebelum mengirimkan frame data dan berlangsung selama 15 detik .
- Learning (mempelajari) port switch mendengarkan BPDU dan mempelajari semua jalur di network switch dan berlangsung selama 15 detik.
- Fowarding (mem-foward) port mengirimkan dan menerima semua frame data pada port bridge.
- Disabled (tidak aktif) sebuah port dalam status disabled (secara administratif) tidak berpatisipasi dalam melakukan fowarding terhadap frame ataupun dalam STP.
Sangat bermanfaat kang. ijin copy ya..
ReplyDelete