[Packet Tracer] STP 동작 확인

스위치 3대를 삼각형으로 연결해 STP가 루프를 막기 위해 한 포트(SW2 Fa0/2)를 차단하는 것을 확인하고, show spanning-tree로 SW1이 루트 브리지로 선출된 이유를 살펴봤습니다.

1. 스위칭 루프와 STP

스위치는 브로드캐스트나 목적지를 모르는 프레임을 받으면 들어온 포트를 뺀 모든 포트로 플러딩합니다. 스위치를 고리 모양으로 이중화하면 이 프레임이 끝없이 돌면서 브로드캐스트 스톰, MAC 주소 테이블 불안정, 중복 프레임 수신 같은 문제가 생깁니다.

이중화된 스위치에서 발생하는 루프

 

STP(Spanning Tree Protocol)는 모든 스위치에서 기본으로 동작하며, 루프가 생길 수 있는 경로 중 하나를 논리적으로 차단합니다. 차단된 포트는 평소에는 프레임을 주고받지 않다가, 원래 경로에 장애가 생기면 열려서 대체 경로가 됩니다.

2. 실습 결과

SW2 Fa0/2가 차단된 토폴로지

 

SW2의 Fa0/2가 주황색(차단 상태)이므로, SW3에서 SW2로 가는 트래픽은 SW3 → SW1 → SW2 경로로 흐릅니다. 어떤 포트를 막을지는 스위치들이 BPDU(Bridge Protocol Data Unit)를 주고받고 STA(Spanning Tree Algorithm)로 계산해 정합니다. 원래 경로의 장애도 BPDU가 끊기는 것으로 알아챕니다.

3. 루트 브리지 선출

STP는 먼저 기준이 되는 루트 브리지를 하나 뽑고, 루트까지의 경로를 기준으로 차단할 포트를 정합니다.

 

항목	내용
Bridge ID	우선순위(2바이트) + MAC 주소(6바이트)
선출 기준	Bridge ID가 가장 작은 스위치
우선순위가 같을 때	MAC 주소가 가장 작은 스위치
확인 명령어	show spanning-tree

SW2# show spanning-tree

SW2는 Root ID의 MAC 주소와 자신의 Bridge ID MAC 주소가 다르므로 루트 브리지가 아닙니다.

SW2 Spanning-tree

SW2 Spanning-tree

 

다른 스위치도 확인합니다.

SW1 Spanning-tree

SW1 Spanning-tree

SW3 Spanning-tree

SW3 Spanning-tree

 

SW1은 Root ID와 Bridge ID가 같고 "This bridge is the root"로 표시되어, SW1이 루트 브리지로 선출된 것을 알 수 있습니다.

4. 정리

• 스위치 이중화 구성에서는 루프가 생기므로 STP가 한 경로를 논리적으로 차단합니다.
• 스위치들은 BPDU를 주고받아 루트 브리지와 차단 포트를 정합니다.
• 루트 브리지는 우선순위, 그다음 MAC 주소가 가장 작은 스위치입니다.