한 걸음 두 걸음
실습04 네트워크 ] Packet Tracer를 통한 스위치 STP설정 및 VLAN 설정 실습 본문
실습 목표
순환 경로가 존재하는 다중 스위치 기반의 네트워크를 구성하고, Broadcast Storm 현상을 확인한다.
STP를 설정하여 PC간의 정상적인 통신을 확인한다.
링크 제거 후 Network Convergence를 확인한다.
2개 이상의 스위치로 구성된 네트워크에서 2개 이상의 VLAN을 설정한다.
VLAN 내의 PC간에 통신이 가능함으로 확인한다.
다른 VLAN에 연결된 PC 간에 통신이 불가함을 확인한다.
•STP란? Spanning Tree Protocol은 이더넷 네트워크를 위한 루프가 없는 논리적 토폴로지를 만들어주는 네트워크 프로토콜이다. STP의 기본 기능은 브리지 루프와 그로 인한 Broadcast Storm을 방지하는 것이다.
•Broadcast Storm이란? 하나의 패킷이 브로드캐스팅되어 수신되고, 이를 다시 하나 이상의 수신자에 의해 또다시 브로드캐스팅되어 나타나는 폭주 상태
•VLAN이란? Virtual Local Area Network 의 약자로 물리적 배치와 상관없이 논리적으로 LAN을 구성할 수 있는 기술이다.
스위치가 죽을 경우를 대비해서 하나 더 만들어서 전이중으로 연결시켜줍니다. 이 때 브로드캐스트하게되면 서로 연결된 것 때문에 전이중으로 형성된 순환경로(spanning)를 통해 Broadcast Storm이 발생할 수 있습니다. 그러므로 spanning tree protocol(STP) 을 사용하여 스위치와 스위치간에 데이터 전송 경로가 하나가 되도록 만들어야 합니다.
1. 순환 경로가 존재하는 다중 스위치 기반의 네트워크
패킷트레이서에서 스위치는 default로 STP가 설정되어있기 때문에 위처럼 순환경로가 있으면 스위치 중 한 곳이 자동으로 disable됩니다.
이 때 설치할 때마다 blocking되는 스위치들이 다른데 이렇게 다르게 작동하는 이유는 spanning tree(자료구조)에서 루트노드가 되는 스위치에 따라 blocking되는 회선이 결정되기 때문입니다. 루트 스위치는 스위치의 고유 맥주소(base mac address)에 따라 달라집니다.
모든 스위치의 mac address에서 가장 작은 address를 갖는 것이 루트스위치입니다.(위의 상황은 우선순위가 없는 상태이므로 가장 작은 것만 선택하되, 우선순위가 반영된 mac주소라면, 이를 반영해주어야합니다.
우선순위(16bit) 나머지mac주소(48bit)) 그래서 우선순위를 갖는 스위치를 만들 때는 우선순위 스위치를 0000으로 설정합니다. (여러 우선순위를 설정할 수 있지만 0000을 이기는 우선순위는 없기 때문에 이와같이 작성하였습니다.)
루트 스위치(스위치3)로 가는 경로를 살펴보겠습니다. 스위치 1번이 3번으로 가기 위해 (1번)바로 가거나 (2번)2번스위치를 거쳐 가거나 둘 중 하나를 선택하게 됩니다. (가장 좋은 경로 하나만 선택한 후 나머지 스킵) 스위치1이 스위치3과 Giga로 연결되어있기 때문에 (2번)보다 (1번)이 훨씩 빠른 경로입니다. 그러므로 해당 경로를 채택합니다. (->루트 스위치까지 도달하는데 드는 비용이 작은 쪽으로 선택한 것입니다. Fa일 때 19 , Gb일 때 4를 반영)
마찬가지로 2스위치와 3스위치를 연결하는 방법도 Gig로 연결된 포트로 연결하는 것이 좋으므로 위처럼 연결하고 사용하지 않는 경로인 1스위치와 2스위치를 연결하는 링크를 비활성화시킵니다.
root포트 : 해당 스위치에서 가장 좋은 경로로 루트 스위치로 갈 수 있는 포트
Link Designated(지정) port(포트) : 해당 링크에서 루트 스위치에 더 가까운 포트
비용이 같을 땐 스위치MAC주소가 작은 쪽의포트를 선정합니다.
루트포트와 지정포트 외의 나머지 포트 : Block됩니다.
Broadcast Storm 현상을 확인하기
STP를 해제하고 ARP도 해제 arp -d시키면 ping을 날렸을 때 Broadcast Storm가 발생합니다.(다시 spanning-tree vlan 1로 해주면 통신 잘됨ㅎㅎ)
2. STP를 설정하여 PC간의 정상적인 통신을 확인
1. 루트스위치를 4번으로 바꿔준다.
우선순위를 0으로 설정해서 switch를 강제로 root스위치로 바꿔줬습니다.
2. 스위치3의 루트포트 표시 :
스위치 3에게 루트스위치로 가장 빨리갈 수 있게하는 포트는 Gig0/2스위치이다.
3. 스위치1~3링크에서의 designated포트 표시
스위치 1~3링크에서 루트스위치에 더 가까운 포트는 위에 있는 포트이다.
2개 이상의 스위치로 구성된 네트워크에서 2개 이상의 VLAN을 설정한다.
VLAN 내의 PC간에 통신이 가능함으로 확인한다.
다른 VLAN에 연결된 PC 간에 통신이 불가함을 확인한다
다른 스위칭에 같은VLAN에 연결된 PC 간에 통신 설정하는 방법 = trunk설정
참고링크
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