브리지 ID와 Path Cost

2016. 2. 14. 22:32

스패닝 트리 알고리즘에 대해 간단히 글을 쓴 적이 있었는데 다시 언급하자면

스위치나 브리지에서 발생하는 루핑을 막아주기 위한 프로토콜입니다.

즉 스위치나 브리지 구성에서 출발지부터 목적지까지의 경로가 두 개 이상 존재할 때 한 개의 경로만을 남겨 두고

나머지는 모두 끊어 두었다가 사용하던 경로에 문제가 발생하면 그때 끊어 두었던 경로를 하나씩 살린다고 설명 드렸습니다.

그럼 STP(Spanning Tree Protocol)가 어떻게 동작하는지 한번 알아보도록 하겠습니다.

스패팅 트리 프로토콜을 이해하기 위해서는 브리지 ID와 Path Cost 개념을 이해하셔야 합니다.

브리지ID

브리지 ID란 브리지나 스위치들이 통신할 때 서로를 확인하기 위해 하나씩 가지고 있는 번호입니다.

브리지 ID도 규칙이 있습니다. 그림을 보면서 자세히 설명드리도록 하겠습니다.

그림에서 보는 것처럼 브리지 ID는 16비트의 브리지 우선 순위(Bridge Priority)와 48비트의 맥 어드레스 로

만들어집니다. 맨 앞에 'Bridge Priority'가 오고, 그 뒤에 바로 'MAC Address'가 오는 것이 바로 Bridge ID입니다.

브리지 우선 순위는16비트로 만들어지기 때문에 올 수 있는 수는 0부터 2의 16승-1까지가 됩니다.

따라서 0~65535까지가 됩니다. 그런데 브리지 우선 순위는 디폴트로 그 중간에 해당하는 값인 32768을 사용합니다.

즉 아무런 구성도 하지 않은 스위치나 브리지에서 Bridge Priority는 32768이라는 겁니다. 그리고 뒤에 맥 어드레스가 붙습니다.

이렇게 만들어진 Bridge ID는 나중에 스패닝 트리 프로토콜을 수행할 때 아주 중요한 값으로 사용됩니다.

Path Cost

Path Cost란 말 그대로 path=길, cost=비용이니까 '길을 가는데 드는 비용' 정도로 이해하면 됩니다.

네트워크 분야에서 길이란 장비와 장비가 연결되어 있는 링크를 말합니다.

즉 Path Cost란 브리지가 얼마나 가까이, 그리고 빠른 링크로 연결되어 있는지를 알아내기 위한 값입니다.

원래 스패닝 트리 프로토콜을 정의하고 있는 IEEE 802.1D에서는 이 COST 값을 계산할 때

1000Mbps를 두 장비 사이의 링크 대역폭으로 나눈 값을 사용했습니다.

예를 들어 두 스위치가 10Mbps로 연결되어 있다고 가정하였을 때,

Path Cost는 1000Mbps를 둘 사이의 링크 대역폭으로 나눈 값이라고 했으니 1000/10 = 100

따라서 Path Costrk 100이 됩니다.

예를 하나 더 들어보자면 100Mbps로 연결된 링크라면 Path Costsms 1000/100이니 답은 10이 됩니다.

이 값은 링크의 속도가 빠를수록 낮게 나옵니다.

그런데 문제가 있습니다. 바로 기가비트(1000Mbps)와 ATM이 나온 것입니다.

왜 문제가 되는지 살펴보자면 아까 배운 대로 기가비트로 계산을 해보면 1000/1000 =1이 나옵니다.

그런데 만약 10기가비트라면 1000/10000이 되니 답이 0.1이 나오게 됩니다.

또 ATM인 OC-48은 2.4Gbps이니 1000/2400 =0.42가 나옵니다.

이렇게 다양한 속도가 나오면서 그동안 사용해 오던 계산법에 따라 계산을 하면 소수점이 나오는 문제가 생깁니다.

그래서 IEEE에서는 소수점이 나오지 않도록 하기 위해 각 속도마다 다음 표와 같은 Path Cost를 정의하게 되었습니다.

이 값들을 가지고 실제 Past Cost를 계산해보도록 하겠습니다.

스위치 A와 스위치 B는 10메가로 연결되어 있습니다. 따라서 Past Cost값은 100이 됩니다.

스위치 A와 스위치 C는 100메가로 연결되어 있는걸 보실 수 있습니다. 그럼 Past Cost는 19가 되겠죠?

스위치 D에서 스위치 A로 가는건 어떻게 될까요?

보시는 대로 스위치 D에서 스위치 C로 가는 Past Cost19와 스위치 C에서 스위치 A로 가는 Past Cost 19를 더한 값인 38이 됩니다.

출처:시스코 네트워킹

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