VTP(VLAN Trunking Protocol)와 STP(Spanning Tree Protocol)

[한창호]

VTP (VLAN Trunking Protocol)

- VLAN 생성, 수정 삭제하는 프로토콜

- VLAN ID는 1~1005 에 대해 인식

모드	설명
서버모드 (Server Mode)	모든 스위치는 디폴트로 서버 모드로 동작 VLAN의 생성, 수정, 삭제를 자유롭게 할 수 있는 모드
트랜스패런트 모드 (Transparent Mode)	독립적으로 동작하는 모드이며 서버로부터 받은 VLAN 정보를 자신은 반영하지 않지만 이정보를 이웃 스위치에 전달함
클라이언트 모드 (Client Mode)	오직 서버로부터 받은 VLAN 정보만 반영하며, 직접 VLAN을 생성, 수정, 삭제 불가

단계별	예제 코드	설명
SW1 설정(Server 모드)	Switch>en Switch# conf t Switch(config)# hostname SW1 SW1(config)# vtp version 2 SW1(config)# vtp mode server SW1(config)# vtp domain infocomm SW1(config)# vtp password infocomm SW1(config)# int fa0/1 SW1(config-if)# switchport mode trunk	VTP 버전 설정 모드 설정 도메인 설정 암호 설정 인터페이스 trunk 설정
SW2 설정(Client 모드)	Switch>en Switch# conf t Switch(config)# hostname SW2 SW2(config)# vtp version 2 SW2(config)# vtp mode client SW2(config)# vtp domain infocomm SW2(config)# vtp password infocomm SW2(config)# int range fa0/1-2 SW2(config-if)# switchport mode trunk
SW3 설정(트랜스패어런트 모드	Switch>en Switch# conf t Switch(config)# hostname SW3 SW3(config)# vtp version 2 SW3(config)# vtp mode transparent SW3(config)# vtp domain infocomm SW3(config)# vtp password infocomm SW3(config)# int range fa0/1-2 SW3(config-if-range)# switchport mode trunk
SW4 설정(Client 모드)	Switch>en Switch# conf t Switch(config)# hostname SW2 SW2(config)# vtp version 2 SW2(config)# vtp mode client SW2(config)# vtp domain infocomm SW2(config)# vtp password infocomm SW2(config)# int range fa0/1-2 SW2(config-if)# switchport mode trunk	SW2와 동일
VTP 설정 확인(SW1)	SW1>en SW1# sh vtp status
VTP Pruning	SW1(config)# vtp pruning SW1(config)# do show vtp status VTP Pruning Mode :   Enable	SW2는 VLAN 20번 PC가 없으므로 VLAN 20번으로 보내지는  브로드캐스트 트래픽을 SW2가 전달 받아야 할 필요는 없음

* STP(Spanning Tree Protocol)    STP 이해하기 참고

-  루프가 발생할 수 있는 경로를   논리적으로 차단함으로써 목적지로 가는 경로를 하나로 만들어 경로가 이중화(redundancy) 되었을 때 발생하는 루핑 문제를 해결하기 위해 사용

- SW1->SW2->SW4 플러딩

- SW1->SW3->SW4 플러딩

- 다시 SW4->SW2/SW3->SW1로 플러딩 되어 PC1은 이미 받은 동일한 프레임을 다시 계속 받는 문제가 발생한다.

STP를 설정하면 위 그림에서 Fa0/3은 황색이 되어 데이터를 주고 받지 않는다.

- SW1->SW2->SW4 (경로 차단)

- BPDU (Bridge Protocol Data Unit)으로 STA (Spanning-Tree ALgorithm)을 통해 어떤 포트가 차단될지 결정

- Root Bridge를 선출한 후 최단 경로를 계산하여 최단 경로를 결정하고 나머지는 차단한다.

* Root Bridge 선출

- Bridge ID가 낮은 순서로 선출 (2 바이트 Priority + VLAN 번호 + 6 바이트 MAC 주소)

* Root Bridge 선출 후 최단경로 계산

- 경로 비용 (Path Cost) 및 포트 비용 (Port Cost)를 사용하여 루트 브리지를 목적지로 하는 전체 경로 비용을 계산하고 최단 경로를 결정한다.

- 위 그림의 토폴로지에서 루트 포트 선정 결과

  PC0->PC1 데이터 전송시 전송비용 (Fa0/2는 19, Fa0/3은 19)은 같다.

  포트우선순위 (Fa0/2는 128.2, Fa0/3은 128.3)가 낮은 Fa0/2가 선택된다.

실습 코드

단계별	예제 코드	설명
Spanning Tree	SW1> en SW1# sh spanning-tree SW2> en SW2# sh spanning-tree SW3> en SW2# sh span SW4> en SW2# sh span	루트의 MAC과 브리지의 MAC주소가 서로 다름. 따라서 SW1은 루트 브리지로 선출되지 않았음
SW1을 루트 브리지로 설정방법 1(우선순위 조정)	SW1# conf t SW1(config)# spanning-tree vlan 1 priority ?    <0-61440> bridge priority in increments of 4096 SW1(config)# spanning-tree vlan 1 priority 2096  % Bridge priority must be in increments of 4096   % Allowed values are:   0     4096  8192  12288 16384 20480 24576 28672   32768 36864 40960 45056 49152 53248 57344 61440 SW1(config)# spanning-tree vlan 1 priority 4096  SW1(config)# do show spanning	루트 MAC 주소와 브리지 MAC 주소가 동일하다. (메시지를 통해 Bridge priority 값은 반드시 4096씩 증가하여야 함을 인지)
SW4를 루트 브리지로 설정방법 2(primary 선언)	SW4>en SW4# conf t SW4(config)# spanning-tree vlan 1 root ?   primary   Configure this switch as primary root for this spanning tree   secondary Configure switch as secondary root SW4(config)# spanning-tree vlan 1 root primary SW4(config)# exit  SW4# show spanning
포트 패스트(Port Fast)	SW1(config)# int fa0/1 SW1(config-if)# spanning-tree portfast  %Warning: portfast should only be enabled on ports connected to a single host. Connecting hubs, concentrators, switches, bridges, etc... to this interface  when portfast is enabled, can cause temporary bridging loops. %Portfast has been configured on FastEthernet0/1 but will only have effect when the interface is in a non-trunking mode. SW1(config-if)# ^Z SW1# wr	스위치와 PC간 연결 후 포트가 주황색->초록색으로 변경시 지연시간발생 단축

* 스위치에서 PVST+의 동작

단계별	예제 코드	설명
SW1 설정	SW1(config)# vlan 10 SW1(config-vlan)# name VLAN_10 SW1(config-vlan)# vlan 20 SW1(config-vlan)# name VLAN_20 SW1(config-vlan)# exit SW1(config)# int fa0/1 SW1(config-if)# switchport mode access SW1(config-if)# switchport access vlan 10 SW1(config-if)# exit SW1(config)# int fa0/2 SW1(config-if)# switchport mode access SW1(config-if)# switchport access vlan 20 SW1(config-if)# exit SW1(config)# int range fa0/3-4 SW1(config-if-range)# switchport mode trunk SW1(config-if-range)# exit SW1(config)# exit SW1# wr
SW2 설정	SW2# conf t SW2(config)# vlan 10 SW2(config-vlan)# name VLAN_10 SW2(config-vlan)# vlan 20 SW2(config-vlan)# name VLAN_20 SW2(config-vlan)# exit SW2(config)# int fa0/1 SW2(config-if)# switchport mode access SW2(config-if)# switchport access vlan 10 SW2(config-if)# int fa0/2 SW2(config-if)# switchport mode access SW2(config-if)# switchport access vlan 20 SW2(config-if)# int range fa0/3-4 SW2(config-if-range)# switchport mode trunk SW2(config-if-range)# exit SW2(config)# exit SW2# wr
SW3 설정	SW3# conf t SW3(config)# vlan 10 SW3(config-vlan)# name VLAN_10 SW3(config-vlan)# vlan 20 SW3(config-vlan)# name VLAN_20 SW3(config-vlan)# exit SW3(config)# int fa0/1 SW3(config-if)# switchport mode access SW3(config-if)# switchport access vlan 10 SW3(config-if)# int fa0/2 SW3(config-if)# switchport mode access SW3(config-if)# switchport access vlan 20 SW3(config-if)# int range fa0/3-4 SW3(config-if-range)# switchport mode trunk SW3(config-if-range)# exit SW3(config)# exit SW3# wr
VLAN별 루트 브리지 확인	SW1> end SW1# sh span	SW1의 경우 VLAN 1, VLAN 10, VLAN 20번 모두에 대하여 루트브리지로 동작하고 있음
VLAN별 루트 브리지 지정	SW1(config)# spanning-tree vlan 1 root primary SW1(config)# spanning-tree vlan 20 root secondary 또는  SW1(config)# spanning-tree vlan 1 priority 4096 SW1(config)# spanning-tree vlan 20 priority 28672 SW2(config)# spanning-tree vlan 10 root primary SW2(config)# spanning-tree vlan 1 root secondary 또는  SW2(config)# spanning-tree vlan 10 priority 4096 SW2(config)# spanning-tree vlan 1 priority 28672 SW3(config)# spanning-tree vlan 20 root primary SW3(config)# spanning-tree vlan 10 root secondary
사용자 지정 후 VLAN별 루트 브리지 확인	SW2# sh span
Rapid PVST+ 설정	SW1(config)# spanning-tree mode rapid-pvst SW1(config)# vlan 10 SW1(config-vlan)# name VLAN_10 SW1(config-vlan)# vlan 20 SW1(config-vlan)# name VLAN_20 SW1(config-vlan)# int fa0/1 SW1(config-if)# switchport mode access SW1(config-if)# switchport access vlan 10 SW1(config-if)# spanning-tree portfast SW1(config-if)# int fa0/2 SW1(config-if)# switchport mode access SW1(config-if)# switchport access vlan 20 SW1(config-if)# spanning-tree portfast  SW1(config-if)# exit SW1(config)# int range fa0/3-4 SW1(config-if-range)# switchport mode trunk SW1(config-if-range)# spanning-tree link-type point-to-point SW1(config-if-range)# exit SW1(config)# exit SW1# wr
	SW2(config)# spanning-tree mode rapid-pvst SW2(config)# vlan 10 SW2(config-vlan)# name VLAN_10 SW2(config-vlan)# vlan 20 SW2(config-vlan)# name VLAN_20 SW2(config-vlan)# int fa0/1 SW2(config-if)# switchport mode access SW2(config-if)# switchport access vlan 10 SW2(config-if)# spanning-tree portfast SW2(config-if)# exit SW2(config)# int fa0/2 SW2(config-if)# switchport mode access SW2(config-if)# switchport access vlan 20 SW2(config-if)# spanning-tree portfast SW2(config-if)# exit SW2(config)# int range fa0/3-4 SW2(config-if-range)# switchport mode trunk SW2(config-if-range)# spanning-tree link-type point-to-point SW2(config-if-range)# exit SW2(config)# exit SW2# wr
	SW3(config)# spanning-tree mode rapid-pvst SW3(config)# vlan 10 SW3(config-vlan)# name VLAN_10 SW3(config-vlan)# vlan 20 SW3(config-vlan)# name VLAN_20 SW3(config-vlan)# int fa0/1 SW3(config-if)# switchport mode access SW3(config-if)# switchport access vlan 10 SW3(config-if)# spanning-tree portfast SW3(config-if)# int fa0/2 SW3(config-if)# switchport mode access SW3(config-if)# switchport access vlan 20 SW3(config-if)# spanning-tree portfast  SW3(config-if)# int range fa0/3-4 SW3(config-if-range)# switchport mode trunk SW3(config-if-range)# spanning-tree link-type point-to-point SW3(config-if-range)# ^Z SW3# wr
Rapid PVST+ 설정 확인	SW1# show spanning-tree SW2# show span SW3# show span