RSTP

01무엇이고, 어떤 일을 하나

• 루프 없는 전달 트리를 유지하면서 불필요한 타이머 대기를 줄인다.
• Root·Designated·Alternate·Backup 역할로 현재와 대기 경로의 의미를 구별한다.
• Topology Change를 통해 경로 변경 뒤 오래된 동적 MAC 정보도 정리하도록 한다.

02어떤 순서로 동작하나

1. 우수 정보 수신

   새로운 우수 BPDU를 받으면 루트와 Root Port 후보를 비교한다. 물리 링크가 up이라는 사실만으로 새 경로의 모든 포트를 곧바로 forwarding으로 열지 않는다.

2. 관련 포트 동기화

   새 상향 경로가 루프를 만들지 않도록 관련 non-edge 포트의 상태를 맞춘다. 필요하면 아직 동기화되지 않은 designated 포트를 discarding으로 두어 기존 경로와의 순환을 끊는다.

3. 합의와 빠른 전환

   수신 측이 필요한 동기화를 끝내고 Agreement를 보내면 제안 측은 포트를 forwarding으로 옮길 근거를 얻는다. 일반적인 BPDU 수신 확인과 달리 토폴로지 안전 조건의 합의다.

4. 변화 전파와 학습

   역할 전환을 관련 장비에 알리고 필요한 동적 MAC 정보를 정리한다. 구형 STP와 연결되거나 공유 매체 조건이면 빠른 합의 대신 타이머 기반 동작이 남을 수 있다.

03먼저 알아둘 용어와 구성요소

Discarding

사용자 프레임을 전달하지 않는 RSTP 상태로 기존 차단·일부 대기 상태를 통합한다.

Proposal

빠른 전환을 위해 자신의 우수한 정보를 제안하는 BPDU 표시다.

Agreement

관련 포트 동기화를 완료했음을 알려 빠른 전달 전환의 근거를 주는 응답이다.

Edge Port

단말 연결을 전제로 빠른 전환이 가능한 포트 분류로 BPDU 수신 시 전제가 달라질 수 있다.

Alternate Port

다른 브리지를 통해 루트로 갈 수 있는 대체 경로를 제공하는 RSTP 포트 역할이다.

Backup Port

같은 브리지의 다른 포트가 연결된 동일 공유 세그먼트에 대한 대기 역할이다. Alternate와 대체하는 범위가 다르다.

Topology Change

전달 토폴로지 변화로 이전 MAC 전달 정보 등이 오래되었을 수 있음을 알리는 상태 변화다.

04예제로 따라가기

• Root Port가 물리 down으로 즉시 실패하면 이미 알고 있는 alternate가 새 경로 후보가 될 수 있다. 링크는 up인데 BPDU만 사라진 경우는 정보 노화 조건을 거치므로 같은 수렴 시간으로 계산하지 않는다.
• 단말 access 포트의 link flap이 계속 Topology Change를 만들면 edge 설정과 실제 단말 구조를 비교한다. 다른 스위치를 연결한 포트를 단순히 edge로 표시하면 그 설계 전제가 틀릴 수 있다.
• Rapid PVST+는 VLAN별 빠른 트리를 유지하고 MST는 여러 VLAN을 트리 인스턴스로 묶는다. RSTP의 빠른 전환 원리와 어떤 VLAN이 트리를 공유하는지는 별도의 선택이다.

05혼동하기 쉬운 점과 확인 기준

• Alternate/discarding은 정상적인 여분 경로 대기일 수 있다. 차단 포트를 전부 열려는 조치는 루프 방지의 목적과 반대 결과를 만든다.
• PortFast·edge를 켰다고 BPDU를 항상 버리는 것은 아니다. BPDU Guard·Filter 등 보호·필터 기능의 효과를 별도로 구분한다.

06상세 노트 · 실습 자료

헤더 구조, 설정 예시, 수치 계산과 수업 캡처는 아래 노트에서 이어집니다.