Semoga kita selalu berada pada lindungan, bimbingan dan rahmat Allah swt.
Kali ini saya bahas lebih dalam tentang Spanning Tree Protocol (disingkat STP)..cekidot
Spanning Tree Protocol (STP)
STP, merupakan protokol yang bertugas untuk menjamin sebuah jaringan yang terkoneksi dengan interface redundant bebas dari looping, dengan mengimplementasikan algoritma IEEE 802.1D dengan cara saling betukar frame Bridge Protocol Data Units (BPDUs) antar perangkat Layer 2 untuk mendeteksi adanya loop dan mencegahnya dengan mematikan dan mencadangkan salah satu interface dan hanya akan ada satu path yang aktif dalam satu topologi logikal.
Looping
Apa itu looping?! Looping adalah suatu keadaan dimana paket data selalu berputar-putar pada suatu jalur redundant karena alamat tujuan paket data tidak di ketahui oleh switch. Switch yang mendapatkan hasil broadcast dari jalur redudant pertama akan di broadcastkan ulang ke semua port yang hidup termasuk jalur redudant kedua. Dan paket data akan terus berputar-putar karena saling membroadcast.
Port Roles
Peran dari suatu port ditentukan berdasarkan BPDU, dengan membandingkan setiap BPDU yang dikirm dan diterima maka dapat ditentukan port mana yang paling berguna dan perannya dalam suatu topologi jaringan.
- Root port
port yang mendapat BPDU paling baik dari semua port pada suatu switch disebut root port. merupakan port yang terhubung secara langsung ke root bridge atau jalur terpendek ke root bridge. dimana pada satu switch hanya akan ada satu root port.
- Designated port
Sebuah port yang telah ditentukan sebagai cost yang terbaik (cost lebih rendah) daripada port yang lain. Port yang ditunjuk untuk memforward BPDU dari root bridge melewati segment berbeda ke switch tetangganya.
- Alternate port
Port yang tidak terpilih sebagai root port ataupun designated port dikarena kan cost yang lebih tinggi, merupakan jalur alternatif jika root port mengalami kegagalan. maka akan terjadi transisi alternate port nerubah ke mode forwading dan menjadi root port baru.
STP port status
Port pada switch dengan protocol STP memiliki lima status/mode. Selama proses konvergensi, switch mengubah status portnya kedalam lima status : blocking, listening, learning, forwarding, dan disable.
- Blocking
Pada mode blocking, switch hanya menerima dan memproses frame BPDU saja. selain dari itu akan di drop/dibuang. pada mode ini switch mencoba untuk mencari port mana yang akan menjadi root, port mana yang akan menjadi designated dan mana yang tetap pada status blocking. secara default semua port akan berada pada mode ini untuk mencegah looping, port berada pada status blocking selama 20 detik. ketika switch pertama kali dinyalakan, hanya port root dan designated yang akan berubah status, sisanya akan tetep pada mode blocking.
- Listening
Setelah 20 detik, root port dan designated port akan berubah status menjadi mode listening. pada mode ini port tetap hanya memproses frame BPDU. semua frame kecuali BPDU akan di drop. dalam mode ini switch akan mencek kembali tolologi pada layer 2 untuk memastikan tidak terjadi loop pada network sebelum memproses data frame. mode ini berlangsung selama15 detik.
- Learning
Root port dan designated port beralih dari mode listening ke mode learning. pada mode ini tetap hanya menerima dan memproses BPDU. namun, pada mode ini port mulai memproses user frame. switch memeriksa alamat pengirim pada frame dan memperbarui tabel MAC Address. Switch tidak akan meneruskan frame ke tujuan pada mode ini. switch berada pada mode learning selama 15 detik.
- Forwarding
Pada mode forwarding, port menerima dan memproses BPDU serta memproses user frame, update table MAC Address dan memforward lalu lintas data melalui portnya.
- Disable
Port dengan mode disable adalah port yang secara manual di matikan dan dihilangkan dari STP oleh administrator. port yang tidak terpakai (unplugged) termasuk pada mode disable.
Convergence
Convergence/konvergensi adalah ketika semua port telah meralih status, entah itu ke forwarding ataupun ke mode blocking. selama konvergensi dari STP semua user frame tidak akan diproses. tidak ada user frame yang akan diteruskan sampai proses konvergensi selesai. Proses konvergensi belangsung selama 50 detik (20 detik pada mode blocking, 15 detik pada mode listening, 15 detik pada mode learning).
Blocking (20s) =>Listening (15s) =>Learning (15s) =>Forwarding
Peran dari suatu port ditentukan berdasarkan BPDU, dengan membandingkan setiap BPDU yang dikirm dan diterima maka dapat ditentukan port mana yang paling berguna dan perannya dalam suatu topologi jaringan.
- Root port
port yang mendapat BPDU paling baik dari semua port pada suatu switch disebut root port. merupakan port yang terhubung secara langsung ke root bridge atau jalur terpendek ke root bridge. dimana pada satu switch hanya akan ada satu root port.
Sebuah port yang telah ditentukan sebagai cost yang terbaik (cost lebih rendah) daripada port yang lain. Port yang ditunjuk untuk memforward BPDU dari root bridge melewati segment berbeda ke switch tetangganya.
Port yang tidak terpilih sebagai root port ataupun designated port dikarena kan cost yang lebih tinggi, merupakan jalur alternatif jika root port mengalami kegagalan. maka akan terjadi transisi alternate port nerubah ke mode forwading dan menjadi root port baru.
Port pada switch dengan protocol STP memiliki lima status/mode. Selama proses konvergensi, switch mengubah status portnya kedalam lima status : blocking, listening, learning, forwarding, dan disable.
- Blocking
Pada mode blocking, switch hanya menerima dan memproses frame BPDU saja. selain dari itu akan di drop/dibuang. pada mode ini switch mencoba untuk mencari port mana yang akan menjadi root, port mana yang akan menjadi designated dan mana yang tetap pada status blocking. secara default semua port akan berada pada mode ini untuk mencegah looping, port berada pada status blocking selama 20 detik. ketika switch pertama kali dinyalakan, hanya port root dan designated yang akan berubah status, sisanya akan tetep pada mode blocking.
- Listening
Setelah 20 detik, root port dan designated port akan berubah status menjadi mode listening. pada mode ini port tetap hanya memproses frame BPDU. semua frame kecuali BPDU akan di drop. dalam mode ini switch akan mencek kembali tolologi pada layer 2 untuk memastikan tidak terjadi loop pada network sebelum memproses data frame. mode ini berlangsung selama15 detik.
- Learning
Root port dan designated port beralih dari mode listening ke mode learning. pada mode ini tetap hanya menerima dan memproses BPDU. namun, pada mode ini port mulai memproses user frame. switch memeriksa alamat pengirim pada frame dan memperbarui tabel MAC Address. Switch tidak akan meneruskan frame ke tujuan pada mode ini. switch berada pada mode learning selama 15 detik.
- Forwarding
Pada mode forwarding, port menerima dan memproses BPDU serta memproses user frame, update table MAC Address dan memforward lalu lintas data melalui portnya.
- Disable
Port dengan mode disable adalah port yang secara manual di matikan dan dihilangkan dari STP oleh administrator. port yang tidak terpakai (unplugged) termasuk pada mode disable.
Convergence
Convergence/konvergensi adalah ketika semua port telah meralih status, entah itu ke forwarding ataupun ke mode blocking. selama konvergensi dari STP semua user frame tidak akan diproses. tidak ada user frame yang akan diteruskan sampai proses konvergensi selesai. Proses konvergensi belangsung selama 50 detik (20 detik pada mode blocking, 15 detik pada mode listening, 15 detik pada mode learning).
Blocking (20s) =>Listening (15s) =>Learning (15s) =>Forwarding
Mekanisme Kerja
- Cara memilih Root Bridge
Bridge ID digunakan untuk memilih root bridge di dalam domain STP dan juga menentukan root port. ID ini panjangnya 8 byte dan mencakup baik priority maupun MAC Address. Priority default pada semua alat yang menjalankan STP versi IEEE adalah 32.768.
Untuk menentukan root bridge, priority dari setiap bridge dikombinasikan dengan alamat MAC. Jika dua switch atau bridge ternyata memiliki nilai priority yang sama, maka alamat MAC menjadi nilai untuk memutuskan siapa yang memiliki ID yang terendah (yang juga terbaik). Contoh jika ada switch A dan B dan keduanya memiliki priority default yang sama yaitu 32.768, maka alamat MAC yang akan digunakan untuk penentuan. Jika alamat MAC switch A adalah 0000.0A00.1300 dan alamat MAC switch B adalah 0000.0A00.1315 maka switch A akan menjadi root bridge.
BPDU secara default dikirimkan setiap 2 detik, keluar dari semua port yang aktif pada sebuah bridge dan switch dengan bridge ID yang terendah dipilih sebagai root bridge. Kita dapat mengubah bridge ID dengan cara menurunkan prioritynya sehingga ia akan menjadi root bridge secara otomatis.
- Cara memilih Designated Port
Jika lebih dari satu link dihubungkan ke root bridge maka cost dari port menjadi faktor yang di gunakan untuk menentukan port mana yang akan menjadi root port. Jadi untuk menentukan port yang akan digunakan untuk berkomunikasi dengan root bridge. Pertama harus memperhitungkan cost dari jalur tersebut. Cost dari STP adalah sebuah jalur total yang di akumulasi berdasarkan pada bandwidth yang tersedia pada tiap link.
- Cara memilih Root Bridge
Bridge ID digunakan untuk memilih root bridge di dalam domain STP dan juga menentukan root port. ID ini panjangnya 8 byte dan mencakup baik priority maupun MAC Address. Priority default pada semua alat yang menjalankan STP versi IEEE adalah 32.768.
Untuk menentukan root bridge, priority dari setiap bridge dikombinasikan dengan alamat MAC. Jika dua switch atau bridge ternyata memiliki nilai priority yang sama, maka alamat MAC menjadi nilai untuk memutuskan siapa yang memiliki ID yang terendah (yang juga terbaik). Contoh jika ada switch A dan B dan keduanya memiliki priority default yang sama yaitu 32.768, maka alamat MAC yang akan digunakan untuk penentuan. Jika alamat MAC switch A adalah 0000.0A00.1300 dan alamat MAC switch B adalah 0000.0A00.1315 maka switch A akan menjadi root bridge.
BPDU secara default dikirimkan setiap 2 detik, keluar dari semua port yang aktif pada sebuah bridge dan switch dengan bridge ID yang terendah dipilih sebagai root bridge. Kita dapat mengubah bridge ID dengan cara menurunkan prioritynya sehingga ia akan menjadi root bridge secara otomatis.
- Cara memilih Designated Port
Jika lebih dari satu link dihubungkan ke root bridge maka cost dari port menjadi faktor yang di gunakan untuk menentukan port mana yang akan menjadi root port. Jadi untuk menentukan port yang akan digunakan untuk berkomunikasi dengan root bridge. Pertama harus memperhitungkan cost dari jalur tersebut. Cost dari STP adalah sebuah jalur total yang di akumulasi berdasarkan pada bandwidth yang tersedia pada tiap link.
Ketika switch pertama dihidupakan, switch akan mulai proses seleksi root switch. Setiap switch mengirimkan frame BPDU untuk switch yang terhubung secara langsung pada basis per-VLAN. ketika frame BPDU keluar melalui jaringan, setiap switch membandingkan BPDU yang dikirim dan yang diterima dari switch tetangganya dan memilih mana yang akan dijadikan root switch, switch dengan Bridge ID terkecil akan menjadi root switch. setelah identifikasi root maka berlaku aturan berikut :
- STP Rule 1 : Semua port pada root switch berada pada mode forwarding.
- STP Rule 2 : Port root pada setiap switch harus berada pada mode forwarding.
- STP Rule 3 : Dalam segmen LAN tunggal, port dari switch yang ditunjuk (designated) yang terhubung ke segmen LAN harus ditempatkan dalam mode forwarding.
- STP Rule 4 :Port lainnya (selain root dan designated port) pada switch akan berada pada mode Blocking. akan tetapi hanya berlaku untuk port yang terhubung ke switch lain, untuk port yang terhubung ke PC akan tetap pada mode forwarding.
Contoh :
Deskripsi :
- Pemilihan Root Bridge (switch), dari ketiga switch diatas semuanya memiliki Bridge priority yang sama yaitu 32768 (default priority) maka MAC Adress lah yang akan menjadi penetu switch mana yang terpil8ih menjadi root bridge.
Switch 1 : 000C.CF14.692B
Switch 2 : 0060.5C75.A84D
Switch 3 : 0000.8A08.8275
Jika dilakukan perbandingan nilai, switch 1 memiliki MAC Address paling kecil maka terpilih sebagai root bridge.
- Pemilihan Root Port dan Designated port, Switch satu sebagai root bridge semua port nya akan menjadi designated port sebagai awal dari segment.
Switch 2, port yang terhubung dengan root bridge akan menjadi root port, dan port yang terhubung ke segmen lain akan menjadi designated port.
Switch 3, port yang terhubung dengan root bridge akan menjadi root port, dan port yang lainnya menjadi alternate port untuk mencegah terjadinya loop, dan dicadangkan sebagai pengganti root port ketika mengalami kegagalan.
Sekian terima kasih, semoga bermanfaat ya
- Pemilihan Root Bridge (switch), dari ketiga switch diatas semuanya memiliki Bridge priority yang sama yaitu 32768 (default priority) maka MAC Adress lah yang akan menjadi penetu switch mana yang terpil8ih menjadi root bridge.
Switch 1 : 000C.CF14.692B
Switch 2 : 0060.5C75.A84D
Switch 3 : 0000.8A08.8275
Jika dilakukan perbandingan nilai, switch 1 memiliki MAC Address paling kecil maka terpilih sebagai root bridge.
- Pemilihan Root Port dan Designated port, Switch satu sebagai root bridge semua port nya akan menjadi designated port sebagai awal dari segment.
Switch 2, port yang terhubung dengan root bridge akan menjadi root port, dan port yang terhubung ke segmen lain akan menjadi designated port.
Switch 3, port yang terhubung dengan root bridge akan menjadi root port, dan port yang lainnya menjadi alternate port untuk mencegah terjadinya loop, dan dicadangkan sebagai pengganti root port ketika mengalami kegagalan.
Sekian terima kasih, semoga bermanfaat ya
No comments:
Post a Comment