이 문서의 목적은 MSTP(Multiple Spanning Tree)로 마이그레이션할 때 모범 사례를 제공하는 것입니다. 다른 스패닝 트리 변형을 통해 MSTP를 사용하면 네트워크 효율성과 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
이 설명서에서는 SSH를 통해 디바이스에 로그인하거나 관리 인터페이스를 통해 로그인하는 등의 단계를 생략합니다. 대신 핵심 명령을 강조 표시합니다. 각 모범 사례에는 혼합 Cisco 하드웨어(엔터프라이즈 및 SMB)에 대한 적절한 단계를 설명하는 하위 작업이 포함됩니다. 컨피그레이션 가이드는 다음 두 링크를 참조하십시오.
이 섹션은 현재 진행 중인 프로토콜의 접근 가능한 멘탈 모델을 제공하기 위한 것입니다. 정의는 MSTP 프로토콜의 인터로킹 구성 요소입니다. 자세한 내용은 하위 글머리 기호 지점에 포함되어 있습니다.
BPDU - Bridge Protocol Data Unit - 스위치가 계속 작동하는 데 필요한 모든 정보가 포함된 멀티캐스트 프레임입니다.
참고: 인스턴스 매핑 자체는 BPDU에 있지 않습니다.
영역 - (MSTP에 해당) - 영역은 VLAN당 하나의 BPDU를 전송하는 다른 STP 환경에서 발생하는 문제를 해결합니다. Per Vlan Spanning Tree와 마찬가지로, 너무 많은 BPDU를 전송하면 CPU 로드에 부담이 되므로 네트워크 성능이 저하됩니다. 대신 MSTP를 사용하면 모든 VLAN이 단일 영역에 매핑됩니다.
인스턴스 - 인스턴스는 특정 영역에 대한 VLAN 또는 여러 VLAN의 논리적 테이블 중 하나입니다. 그런 다음 이 인스턴스가 영역에 매핑됩니다. 마이그레이션의 일환으로 이 단계를 완료합니다.
기본 인스턴스 0(영)은 MST0, IST(Internal Spanning Tree)와 동의어입니다.
사용자가 생성한 인스턴스는 MSTI(Multiple Spanning Tree Instances)로 참조됩니다.
네트워크 VLAN에 대한 올바른 문서를 통해 골치 아픈 문제를 해결할 수 있습니다.
MSTI - 다중 스패닝 트리 인스턴스 - 관리상 생성된 인스턴스를 포함합니다. 이러한 매핑은 Wireshark를 통해 볼 수 있는 "MRecord"라는 항목에 포함되어 있습니다. 레코드는 인스턴스의 토폴로지를 관리하는 데 필요한 세부 정보를 포함합니다.
IST - 내부 스패닝 트리 - MSTP 영역에 참여하는 스위치의 레코드입니다. 영역 내에 포함된 스위치(개수 무관)는 영역 외부 영역에 단일 스위치로 표시됩니다.
CIST - 공통 및 내부 스패닝 트리 - 인스턴스에 대한 VLAN의 공유 매핑을 기반으로 여러 인스턴스를 이동하는 CST 및 IST로 구성됩니다.
공통 스패닝 트리 및 내부 스패닝 트리는 공통 스패닝 트리가 아닙니다.
이 기사가 누구를 위한 것인지 그리고 적절한 정의를 확립했으므로, 이제 모범 사례에 대해 알아보겠습니다.
첫 번째 모범 사례는 MSTP로 마이그레이션해야 하는 필요성을 확인하는 것입니다. 네트워크의 기존 스패닝 트리 성능을 파악하는 것이 이번 결정의 핵심 요소입니다. MSTP로 마이그레이션하는 것은 몇 가지 이유로 네트워크 효율성에 가장 큰 영향을 미치는 로드 공유를 도입하는 훌륭한 옵션이 될 수 있습니다. 레이어 2 트래픽이 예정보다 먼저 증가한 경우 MSTP로 전환하면 성능 향상을 통해 장비의 유용성/수명을 높일 수 있습니다. 기타 고려 사항은 다음과 같습니다.
기존 STP 성능이 만족스럽지 않음 - 컨버전스 시간 또는 전송된 BPDU의 양이 문제를 일으키고 있음
세그먼트 스패닝 트리 - MSTP 영역에 포함된 스위치의 리소스 부하를 줄입니다.
혼합 하드웨어 환경 - MSTP는 개방형 표준이므로 혼합 벤더 환경에 적합합니다. 이는 널리 지원됩니다.
참고: 일반적인 오해는 다중 스패닝 트리로 마이그레이션할 때 인스턴스당 하나의 VLAN을 매핑해야 한다는 것입니다.
스패닝 트리의 맛들은 이전 버전들의 변형과 비틀림과 함께 생겨났다. PVST+(Per VLAN Spanning Tree)에 비해 MSTP는 스패닝 트리의 인스턴스 또는 스패닝 트리의 논리적 버전을 유지 관리하여 리소스(BPDU, CPU 사이클, 전송 시간)를 덜 사용합니다. VLAN 트래픽은 네트워크의 레이어 2 세그먼트를 통과하도록 활성화됩니다. 하나의 포트(및 VLAN)에 대한 포워딩은 다른 VLAN에 대해서도 차단할 수 있습니다. 여기에다가 루프가 한 인스턴스에서 형성되는 경우 다른 인스턴스에는 영향을 주지 않습니다.
마이그레이션의 필요성을 검증한 후에는 다운타임을 최소화하고 기존 연결을 유지하는 것이 이상적입니다. 마이그레이션 문제를 해결하기 위한 작은 전략은 원활한 출시를 보장하는 데 큰 도움이 될 것입니다. 이러한 프로세스를 지원하기 위해 다음과 같은 전술 단계를 권장합니다.
모든 포인트-투-포인트 포트 또는 다른 스위치나 라우터로 연결되는 포트를 식별하고 문서화합니다.
모든 에지 포트 또는 PC 또는 프린터 같은 엔드포인트로 연결되는 포트를 식별하고 문서화합니다.
마이그레이션에 참여하는 VLAN 정의
인턴들은 이 단계에서 정말 잘해!
네트워크의 운영 순서를 결정합니다.
한 스위치의 변경이 다른 VLAN에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 주의하십시오.
네트워크의 다운타임을 예약하거나 주말에 마이그레이션하십시오.
네트워크의 코어에서 마이그레이션을 시작하고 디스트리뷰션 및 액세스 레이어로 축소합니다.
이 모범 사례와 다음 모범 사례는 해당 포트 설명서를 모두 잘 활용합니다. 관리자는 PortFast 기능을 통해 에지 포트의 선택적 매개변수를 정의합니다. PortFast는 스패닝 트리가 해당 포트에서 실행되지 않도록 합니다. 스위치-기어 연결 포트에는 서버, 워크스테이션, 라우터가 포함될 수 있습니다. 이 포트의 목적은 네트워크를 다른 열린 포트 집합에 브리지하지 않는 것입니다. 이는 스위치가 상위 BPDU를 수신하는 경우 루프를 발생시킬 수 있습니다. 네트워크에 온라인 상태로 들어오는 포트에서 STP 계산이 발생하는 경우 미리 차단 상태를 할당하여 시간과 CPU 로드를 줄일 수 있습니다. 이를 통해 포트가 BPDU 전송 - 포워딩 상태로 신속하게 전환될 수 있습니다. 미리 상태가 지정되었기 때문입니다.
참고: 스위치의 포트가 전이중(full-duplex) 전송을 위해 구성되었는지 확인합니다.
아래 단계는 SMB 스위치(CLI + GUI)와 Enterprise Catalyst 스위치(CLI)로 구분됩니다.
CLI 명령에는 먼저 구문이 표시되고 그 다음에 live 명령의 예가 표시됩니다. # 뒤에 추가 공간이 추가되어 복사 > 붙여넣기를 위한 강조 표시가 조금 더 쉬워집니다. 파란색으로 강조 표시된 텍스트는 변수를 나타내며, 네트워크의 컨텍스트 세부 정보로 교체됩니다. 또한 간결하게 MSTP 컨피그레이션에는 권한 상승 명령만 사용됩니다.
Catalyst(config)# interface [range(optional)] [port-id]참고로, SMB 스위치 GUI는 PortFast의 동의어를 사용하며, 이를 Fast Link라고 합니다.
1단계. Spanning Tree(스패닝 트리) > STP Interface Settings(STP 인터페이스 설정)를 클릭합니다.
2단계. 인터페이스를 선택하고 Edit(편집) 버튼을 클릭합니다.
3단계. Enable Fast Link(빠른 링크 활성화)를 클릭합니다.
참고: 변경 사항을 적용하고 실행 중인 컨피그레이션을 시작 컨피그레이션에 기록해야 합니다.
이 모범 사례는 이전 모범 사례의 연장입니다. BPDU Guard가 활성화된 포트에서 상위 토폴로지 변경 BPDU를 수신하는 것을 발견하면 err-disable 상태를 통해 즉시 포트를 종료합니다. 그러면 스위치에 액세스하여 상황을 해결해야 합니다.
참고: 이는 건너뛸 수 있는 모범 사례 중 하나로 보일 수 있습니다. 그만 좀 해 줄래? 그럴지도 모르지, 하지만 너의 미래를 위해서 그렇게 해. 네트워크에 연결된 하나의 잘못된 스위치로 인해 잘못된 BPDU를 펌핑하면 네트워크가 중단될 수 있습니다.
1단계. 웹 구성 유틸리티에 로그인하여 Spanning Tree(스패닝 트리) > STP Interface Settings(STP 인터페이스 설정)를 선택합니다. STP Interface Settings 페이지가 열립니다.
2단계. Interface Type 드롭다운 목록에서 수정할 인터페이스 유형을 선택합니다.
3단계. 이동을 눌러 페이지에 포트 또는 LAG만 표시합니다.
4단계. 다른 스위치에 연결된 포트 또는 LAG의 라디오 버튼을 클릭하고 Edit를 클릭합니다. Edit STP Interface(STP 인터페이스 수정) 창이 나타납니다.
5단계. Interface(인터페이스) 필드에서 원하는 인터페이스 유형에 해당하는 BPDU Guard Enable(BPDU 가드 활성화) 확인란을 클릭합니다.
이제 포트가 적절한 역할을 인식합니다. 인스턴스 매핑으로 이동하겠습니다. 최상의 결과를 얻으려면 생성하는 인스턴스의 양을 제한하십시오. 약간의 뉘앙스가 있습니다. 이는 모범 사례에 반하는 것이며, MSTP를 솔루션으로 이용하는 엔지니어의 요구를 만류할 수 있습니다. 여러 인스턴스에 대해 유효한 네트워크 설계 고려 사항이 있을 수 있지만 모범 사례는 단일 인스턴스를 사용하는 것입니다. 인스턴스에 매핑할 VLAN을 결정합니다. 그런 다음 네트워크의 모든 스위치에 공통적인 컨피그레이션 이름과 수정 번호를 선택합니다.
참고: MSTI VLAN 매핑을 수정하면 MSTP가 다시 시작됩니다.
1단계. Spanning Tree(스패닝 트리) > VLAN to MSTP Instance(MSTP 인스턴스에 대한 VLAN을 클릭합니다.
VLAN to MSTP Instance(MSTP 인스턴스에 대한 VLAN) 페이지에는 다음 필드가 포함되어 있습니다.
2단계. MSTP 인스턴스에 VLAN을 추가하려면 MST 인스턴스를 선택하고 Edit(편집)를 클릭합니다.
3단계. 매개변수를 입력합니다.
4단계. 적용을 클릭합니다. 이때 MSTP VLAN 매핑이 설정됩니다.
모범 사례는 가능한 한 많은 스위치를 단일 영역에 배치하는 것입니다. 네트워크를 여러 지역으로 분할할 경우 이점이 없습니다. 여느 라우팅 및 스위칭 프로토콜과 마찬가지로 프로토콜의 멤버십을 확인하는 방법이 필요합니다. 전송된 BPDU는 스위치가 자신을 특정 영역의 멤버로 인식할 수 있게 합니다. 브리지가 특정 지역의 멤버십을 이해하려면 다음 설정을 공유해야 합니다.
MSTP 속성 페이지는 스위치가 있는 영역을 정의하는 데 사용됩니다. 디바이스가 동일한 지역에 있으려면 영역 이름과 개정 값이 동일해야 합니다.
1단계. 메뉴에서 Spanning Tree(스패닝 트리) > MSTP Properties(MSTP 속성)를 선택합니다.
2단계. 영역명 필드에 MSTP 영역의 이름을 입력합니다. 영역 이름은 네트워크의 논리적 경계를 정의합니다. MSTP 영역의 모든 스위치는 구성된 영역 이름이 동일해야 합니다.
3단계. 개정 필드에 개정 번호를 입력합니다. MSTP 컨피그레이션의 개정을 나타내는 논리적 번호입니다. MSTP 영역의 모든 스위치는 동일한 개정 번호를 가져야 합니다.
4단계. Max Hops(최대 홉) 필드에 최대 홉 수를 입력합니다. Max Hops(최대 홉 수)는 홉 수로 BPDU의 수명을 지정합니다. 브리지가 BPDU를 수신하면 홉 수를 1만큼 줄이고 새 홉 수로 BPDU를 재전송합니다. 일단 브리지가 홉 카운트가 0인 BPDU를 수신하면, BPDU는 폐기된다.
참고: IST Active 필드는 영역의 활성 스위치의 브리지 우선 순위 및 MAC 주소를 표시합니다.자세한 내용은 용어집을 참조하십시오.
5단계. 적용을 클릭합니다.
이 모범 사례는 전체 마이그레이션을 함께 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 기본 MSTP 영역 내에 MSTP 토폴로지의 루트 브리지를 배치하는 것이 좋습니다. 동일한 영역 내에 모든 VLAN을 배치하는 이전의 모범 사례를 고려할 때 루트 선택은 모든 VLAN에 대해 유효합니다. 이는 사용자가 생성한 루트 배치를 적용하는 루트 가드(Root Guard)라는 기능을 통해 구현됩니다. 브리지가 루트 가드 활성화 포트에서 상위 BPDU를 수신하면 루트 일관성 없는 STP 상태를 통해 즉시 포트를 수신 모드로 전환합니다. 이렇게 하면 하위 BPDU의 포워딩이 방지되므로 지정된 포트를 해당 지역의 루트 브리지에 보존할 수 있습니다. 이렇게 하면 해당 지역의 루트 브리지에서 지정된 포트를 보존할 수 있습니다.
참고: 각 인스턴스의 루트와 백업 루트를 신중하게 선택합니다.
다음 명령은 반환합니다. 다음 명령은 일치하지 않는 것으로 표시된 모든 포트를 반환합니다. 그러나 SMB 스위치에서는 이 명령을 사용할 수 없습니다.
Catalyst# show spanning-tree inconsistentports1단계. 웹 구성 유틸리티에 로그인하고 Spanning Tree(스패닝 트리) > STP Interface Settings(STP 인터페이스 설정)를 선택합니다.
2단계. Interface Type 드롭다운 목록에서 인터페이스를 선택합니다.
3단계. Go(이동)를 클릭하여 인터페이스의 포트 또는 LAG 목록을 표시합니다.
4단계. 수정할 포트 또는 LAG의 라디오 버튼을 클릭하고 Edit를 클릭합니다. STP 인터페이스 설정 편집 창이 나타납니다.
5단계. Interface(인터페이스) 필드에서 원하는 인터페이스에 해당하는 라디오 버튼을 클릭합니다.
6단계. STP 필드에서 STP 활성화를 선택하여 인터페이스에서 STP를 활성화합니다.
7단계. Root Guard 필드에서 Enable을 선택하여 인터페이스에서 Root Guard를 활성화합니다. 이 옵션은 네트워크에서 루트 브리지 배치를 적용하는 방법을 제공합니다. 루트 가드는 연결된 새 디바이스가 루트 브리지로 인계받는 것을 방지하는 데 사용됩니다.
이 시점에서 MSTP 구현 및 네트워크는 순조롭게 진행되어야 합니다. 신뢰 하지만 확인 크라우드(trust-but-verify crowd)의 경우 프레임 캡처를 수행하여 MSTP 상태를 확인할 수 있습니다. 그런 다음 결과를 예상 문서와 비교합니다.
Wireshark를 통해 패킷 캡처를 수행한 후 인스턴스 ID가 포함된 Mrecords를 볼 수 있습니다. 아래는 추가 세부사항을 위해 확장하기 전의 Mrecord의 스크린샷입니다.
Mrecord를 확장하면 MSTP에 대한 더 세부적인 데이터를 볼 수 있습니다. 포함:
명령줄에서 확인하려면 다음 명령을 사용하십시오.
SMBswitch# show spanning-tree mst-configuration참고:show 명령의 Catalyst 버전에서는 mst와 컨피그레이션 사이의 -가 제외됩니다. 예: "show spanning-tree mst configuration"
PVST+를 실행하는 레거시 스위치에 대한 지원을 계속 유지해야 하는 경우 포트별로 이를 처리합니다. 이러한 스위치 중 하나가 VLAN 트렁크로 실행되는 경우 MSTP 스위치가 트렁크에 할당된 모든 VLAN의 루트인지 확인합니다. 추가로, MSTP는 PVST+ BPDU를 디코딩하려고 시도하지만, 이 시뮬레이션은 불완전하다. Boundary Ports에 대한 아이디어를 살펴보아야 합니다.
MSTP 경계 포트의 역할 및 상태는 외부 토폴로지와 상호작용하는 내부 스패닝 트리에 의해 결정됩니다. 즉, 포트가 IST에서 차단 모드에 있으면 MSTP의 모든 인스턴스에서 차단됩니다. 이 효과는 PVST+ 구현에 단계적으로 적용되어 VLAN 기능에 영향을 미칩니다. 포트가 전달, 학습 등인 경우에도 마찬가지입니다. 당신이 상상할 수 있듯이, 이것은 문제가 될 수 있습니다. 이는 다른 VLAN의 요구 사항으로 인해 한 VLAN에 대해 포워딩해야 하는 포트가 대신 차단되는 것과 달리, 해결하기 어려운 문제가 발생할 수 있습니다. PVST+ 시뮬레이션은 IST의 정보를 활용하여 각 VLAN BPDU를 생성합니다. 그러면 MSTP 영역이 모든 VLAN에 대해 단일 스위치로 표시되는 네트워크 전반의 "환상"이 발생합니다. 스위치를 스태킹하는 것과 비슷하며, 이는 나쁘지 않습니다. 경계 포트의 위치에서는 각 시뮬레이션된 VLAN에 대해 개별 BPDU를 전송할 필요가 있다는 단점이 있습니다. BPDU 간의 불일치는 전체 시뮬레이션의 오류를 분해할 수 있습니다. 일관된 BPDU를 수신하기만 하면 시뮬레이션이 자체적으로 다시 가동될 수 있습니다.
결론적으로, 이러한 전체적인 상황은 경계 포트에서 수신된 BPDU가 동일해야 하는 이유이다. 이 주제에 대한 추가 읽기는 이 커뮤니티 스레드를 참조하십시오.
MSTP는 이전 버전과 호환됩니다. 타사 하드웨어가 Rapid Spanning Tree를 지원하는 한, 사용자는 괜찮아야 합니다. 문제가 발생하면 스위칭 커뮤니티에 문의하십시오.
이 가이드를 읽어주셔서 감사합니다. 이 모범 사례를 통해 레이어 2 네트워크의 성능을 향상하도록 설정해야 합니다.
참고로 스패닝 트리는 스릴 있게 들리지 않을 수도 있지만 로드 공유의 이점은 네트워크를 효율적으로 유지하기 위한 노력의 가치를 제공합니다. 스패닝 트리의 창시자, 라디아 펄만은 그것을 어머니가 할 수 있는 만큼 사랑합니다. 그녀는 심지어 그것에 대해 시를 썼습니다.