[Switch] PVST+, PVRST+

 

1. PVST+(Per VLAN Spanning Tree Plus)

• 낮은 대역폭 사용 효율을 개선하기 위해 VLAN 마다 STP 계산을 수행한다.
• Cisco 스위치의 기본 STP로 설정되어 있다.

VLAN별 스패닝 트리 인스턴스	- PVST+는 각 VLAN마다 별도의 스패닝 트리를 구성합니다. 이는 동일한 네트워크에서 각 VLAN이 독립적으로 최적화된 경로를 사용할 수 있도록 하여, 전체 네트워크의 효율성을 높입니다.  - 예를 들어, VLAN 10과 VLAN 20이 있는 네트워크에서는 VLAN 10과 VLAN 20 각각에 대해 다른 스패닝 트리 인스턴스가 운영되어 각 VLAN의 트래픽에 최적화된 경로를 선택합니다.
트래픽 분산	- 각 VLAN에 대해 별도의 트리 인스턴스가 운영되므로, 네트워크에서 트래픽이 한 경로에 집중되지 않고, 여러 경로로 분산될 수 있습니다. 이는 트래픽 부하 분산에 유리합니다.
루프 방지	- STP의 기본 목적은 루프를 방지하는 것입니다. PVST+는 VLAN별로 스패닝 트리를 독립적으로 운영하기 때문에 각 VLAN에서 발생할 수 있는 루프를 별도로 차단할 수 있습니다.
향상된 네트워크 안정성	- 하나의 VLAN에서 문제가 발생하더라도 다른 VLAN에 영향을 미치지 않으므로, 전체 네트워크의 안정성이 향상됩니다.

 

- 네트워크 토폴로지 구성

• 스위치(SW): Cisco 2960, 4대

 

- PVST+ 설정

공통	Switch > en Switch # conf t Switch (config) # hostname SW1 SW1 (config) # vlan 10 SW1 (config-vlan) # exit SW1 (config) # vlan 20 SW1 (config-vlan) # exit   SW1 (config) # int fa0/3 SW1 (config-if) # switchport mode trunk SW1 (config) # int fa0/4 SW1 (config-if) # switchport mode trunk

 

- PVST+ 설정 결과

Cisco Packet Tracer에서 구성하면 다음과 같은 결과를 확인할 수 있다.

 

SW4에서 STP 설정 내용을 확인하기 위해 다음 명령어를 실행할 수 있다.

공통	SW4 (config-if) # do sh spanning-tree

 

- Block Port 변경 : 우선순위 값 변경

• 기본 우선순위 값은 32768이다.
• PVST+에서는 VLAN을 구분하기 위해 확장시스템 ID가 추가된다.

• 우선순위 값을 변경하기 위해서는 4096씩 증가해야 한다.

주 루트 스위치 설정	SW4 (config) # spanning-tree vlan 20 root primary Primary 설정시 : 현재 루트 스위치의 우선순위 값이 기본 우선순위 값인 경우 32768(기본우선순위 값) - 4096 - 4096 = 24576 현재 루트스위치의 우선순위 값이 기본 우선순위 값이 아닌 경우 24576 - 4096 = 20480
백업 루트 스위치 설정	SW4 (config) # spanning-tree vlan 20 root secondary Secondary 설정시 32768(기본우선순위 값) - 4096 = 28672

 

- PVST+를 이용하여 각 VLAN의 Block Port 변경

SW1	SW1 (config) # spanning-tree vlan 10 root primary SW1 (config) # spanning-tree vlan 20 root primary
SW2	SW2 (config) # spanning-tree vlan 10 root secondary
SW3	SW3 (config) # spanning-tree vlan 10 root secondary

 

- PVST+를 이용하여 각 VLAN의 Block Port 변경 결과

 

 

 

2. RSTP(Rapid Spanning-Tree Protocol)

• IEEE 802.1W에 명시된 표준 프로토콜로, STP의 느린 수렴 시간을 해결하기 위해 개발되었다.
• STP의 상위 버번으로 STP와 호환이 가능하다.(하위 호환 가능)

 

3. PVRST+(Per Vlan Rapid Spanning-Tree Plus)

• PVST+와 RSTP의 장점을 결합한 것으로 RSTP 계산을 VLAN 마다 수행 가능하며, PVST보다 빠른 수렴 시간을 갖는다.

- 네트워크 토폴로지 구성

• 스위치(SW): Cisco 2960, 4대

 

- 기존 PVST에서 링크 삭제를 통한 포트 상태 변경 과정(2.5배속)

 

- PVRST+ 설정

공통	SW1 (config) # spanning-tree mode rapid-pvst

 

- PVRST+ 결과(1.5배속)

 

그리고 SW2에서 STP의 정보를 확인하면, 기존 PVST는 IEEE로 나타났으나, PVRST+는 rstp로 나타나는 것을 볼 수 있다.

 

4. MST(Minimum Spanning-Tree)

• IEEE 802.1S에 명시된 표준 프로토콜로, 여러 VLAN을 그룹으로 묶어 RSTP 계산을 수행한다.
• VLAN이 많이 사용될때 주로 사용되어, 스위치 부하를 감소할 수 있다.