Spanning Tree Protocol

STP

Spanning Tree Protocol adalah sebuah protokol bridge yang menggunakan STA untuk menemukan link redundant (cadangan) secara dinamis dan menciptakan sebuah topologi database spanning-tree. Bridge bertukar pesan BPDU (bridge protocol data unit) dengan bridge lain untuk mendeteksi loop-loop dan kemudian menghilangkan loop-loop itu dengan cara mematikan interface-interface bridge yang dipilihnya.

istilah dalam STP :

· Root Bridge adalah bridge dengan bridge ID terbaik. Dengan STP, kuncinya adalah agar semua switch di network memilih sebuah root bridge yang akan menjadi titik fokus di dalam network tersebut. Semua keputusan lain di network seperti port mana yang akan di blok dan port mana yang akan di tempatkan dalam mode fowarding.

· BPDU semua switch bertukar informasi yang digunakan dalam pemilihan root switch, seperti halnya dalam konfigurasi selanjutnya dari network. Setiap switch membandingkan parameter-parameter dalam Bridge Protocol Data Unit (BPDU) yang mereka kirim ke satu tetangga dengan yang mereka peroleh dari tetangga lain.

· Bridge ID adalah bagaimana STP mengidentifikasi semua switch dalam network. ID ini ditentukan oleh sebuah kombinasi dari apa yang disebut bridge priority (yang bernilai 32.768 secara default pada semua switchj Cisco) dan alamat MAC dasar. Bridge dengan bridge ID terendah akan menjadi root bridge dalam network.

· Nonroot bridge adalah semua bridge yang bukan root bridge. Nonroot bridge bertukar BPDU dengan semua bridge dan mengupdate topologi database STP pada semua switch, mencegah loop-loop dan menyediakan sebuah cara bertahan terhadap kegagalan link.

· Root port selalu 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.

· Designated port adalah sebuah port yang telah ditentukan sebagai cost yang terbaik (cost lebih rendah) daripada port yang lain. Sebuah designated port akan ditandai sebagai sebuah fowarding port (port yang akan mem forward frame).

· Port Cost menentukan kapan sebuah link dari beberapa link yang tersedia digunakan di antara dua switch dimana kedua port ini bukan root port. Cost dari sebuah link ditentukan oleh bandwidth dari link.

· 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.

· Fowarding port meneruskan atau memfoward frame.

· Blocked port adalah port yang tidak meneruskan frame-frame, untuk menghindari loop-loop. Namun sebuah blocked port akan selalu mendengarkan frame.

Kebutuhan adanya spanning tree

Problem utama yang bisa dihindari dengan adanya STP adalah broadcast storms. Broadcast storms menyebabkan framebroadcasts (atau multicast atau unicast yang destination addressnya belum diketahui oleh switch) terus berputar-putar (looping) dalam network tanpa henti. Gambar berikut adalah contoh sederhana LAN dengan link yang redundant.

Switch akan mem-flood frame broadcasts keluar melalui semua port/interface dalam satu VLAN kecuali port/interface dimana frame tersebut diterima. Pada gambar diatas, SW3 akan mem-forward frame dari Bob ke SW2; SW2 mem-forwardnya ke SW1; SW1 mem-forwardnya kembali ke SW3; SW3 ke SW2 lagi, dan seterusnya dan seterusnya. Problem lain yang bisa dihindari dengan STP adalah dalam satu network yang memiliki link redundant, komputer-komputer yang aktif akan menerima copy-an dari frame yang sama berkali-kali.

Definisi IEEE 802.1d Spanning Tree Does

STP mencegah terjadinya looping dengan menempatkan setiap port switch pada salah satu status : Forwarding atau Blocking. Interface dengan status forwarding bertingkah normal, mem-forward dan menerima frame, sedangkan interface dengan statusblocking tidak memproses frame apapun kecuali pesan-pesan STP. Semua port yang berada dalam status forwarding disebut berada pada jalur spanning tree(topology STP), sekumpulan port-port forwarding membentuk jalur tunggal dimana frame ditransfer antar-segment. Gambar berikut adalah LAN dengan link redundant yang sudah memanfaatkan STP.

Dengan demikian, saat Bob mengirimkan frame broadcast, frame tidak mengalami looping. Bob mengirimkan frame ke SW3 (step 1), kemudian SW3 mem-forward frame hanya ke SW1(step 2), karena port Gi0/2 dari SW3 berada pada status blocking. Kemudian, SW1 mem-flood frame keluar melalui Fa0/11 dan Gi0/1 (step 3) . SW2 mem-flood frame keluar melalui Fa0/12 dan Gi0/1 (step4). Namun, SW3 akan mengabaikan frame yang dikirmkan oleh SW2, karena frame tersebut masuk melalui port Gi0/2 dari switch SW3 yang berada pada status blocking. Dengan topology STP seperti pada gambar diatas, switch-switch tidak mengaktifkan link antara SW2 dan SW3 untuk keperluan traffick dalam VLAN. Namun, jika link antara SW1 dan SW3 mengalami kegagalan dalam beroperasi, maka STP akan membuat port Gi0/2 pada SW3 menjadi forwarding sehingga link antara SW3 dan SW2 menjadi aktif dan frame tetap bisa ditransfer secara normal dalam VLAN.