Overview
Singkatnya, STP digunakan untuk mencegah terjadinya looping pada jaringan layer 2. Bagaimana looping bisa terjadi? Mari perhatikan gambar di bawah ini.
Pada gambar di atas, masih merupakan sebuah topology simple antar switch. Looping tidak mungkin terjadi pada topology seperti pada gambar di atas. Ada saat dimana kita membutuhkan link redundant supaya antar switch mempunyai link backup, sehingga menghasilkan gambar seperti di bawah ini.
Sebuah link baru sudah ditambahkan, sehingga antara SwitchA dan SwitchB memiliki 2 link yang berguna untuk redundancy. Bagaimana bisa looping terjadi karena ada dua link yang menghubungkan dua buah switch yang sama? Mari kita pahami beberapa situasi seperti di bawah ini:
• ComputerA ingin mengirimkan data ke ComputerB. Pada situasi seperti ini, ComputerA akan mengirimkan ARP request. Sedangkan ARP merupakan sebuah broadcast frame pada jaringan layer 2
• SwitchA akan mengirimkan ARP broadcast tersebut ke semua port yang ada pada SwitchA, kecuali port dimana packet broadcast tersebut diterima (dalam hal ini port yang terhubung ke ComputerA)
• SwitchB akan menerima broadcast tersebut dari port fa0/1 dan fa 0/2
Apa yang terjadi pada SwitchB ?
• SwitchB akan mengirimkan semua frame broadcast yang diterimanya, kecuali port dimana frame broadcast tersebut diterima
• Dalam hal ini, switchB akan mengirim frame yang datang dari port fa0/2 ke fa0/1, dan sebaliknya.
• Hal ini juga terjadi pada SwitchA, akan mengirimkan frame broadcast yang diterima dari switchB melalui fa0/1 dan fa 0/2 dan memforwardnya ke semua port kecuali port dimana frame tersebut diterima.
Dalam keadaan seperti itu, maka looping sudah terjadi. Kedua switch akan terus menerus mengirimkan broadcast. Broadcast ini hanya bisa berhenti jika :
• Kita melepas salah satu link antara SwitchA dan SwitchB
• Switch akan hang karena terlalu banyak broadcast
• Ethernet frame tidak punya TTL (TTL ada di layer 3) sehingga broadcast akan berlangsung selamanya.
Dari sinilah kegunaan spanning-tree kita butuhkan, untuk mencegah terjadinya looping seperti pada jaringan di atas.
Sekarang kita sudah mempunya gambaran besar akan peran spanning-tree untuk mencegah terjadinya looping pada jaringan layer 2. Mari kita mempelajari bagaiman spanning-tree bekerja dan proses menentukan blocking port pada switch.
Spanning-tree bekerja dengan melakukan perhitungan Bridge ID. Bridge ID sendiri terdiri dari komposisi sebagai berikut
Pada gambar di atas, terdapat informasi Priority dan MAC Address dari masing masing switch. Untuk nilai priority dari semua switch di atas adalah sama dengan nila 32768. Pada proses spanning-tree, STP akan memproses priority terlebih dahulu. Switch dengan nilai priority paling kecil, akan menjadi Root Bridge. Namun apabila nilai priority pada keseluruhan switch yang tergabung dalam spanning-tree adalah sama, maka yang akan menjadi the tie breaker atau penentu Root Bridge adalah dari nilai MAC Address, MAC Address dengan nilai paling kecil akan dipilih menjadi Root Bridge.
Sesuai dengan gambar di atas, maka SwitchA akan menjadi Root Bridge dikarenakan nilai BID nya paling kecil. Semua switch di bawahnya yaitu SwitchB dan SwitchC disebut sebagai non-root bridge. Interface atau port yang bisa memforward traffict disebut sebagai designated port. Pada switch yang menjadi Root Bridge, semua portnya adalah Designated Port dan bisa melakukan forwarding.
Pada switch non-root bridge akan terdapat 2 state baru pada port yang terkoneksi dalam spanning tree, state tersebut adalah:
• Root Port (R) = Root port adalah port yang paling dekat dengan Root Bridge, untuk memilih Root Port dilakukan dengan cara mengkalkulasi nilai cost. Port yang memiliki cost paling kecil menuju Root Bridge, akan dipilih menjadi Root Port. Root Port merupakan Deisgnated Port (D) sehingga aktif mengirimkan traffict.
• Alternate Port atau Blocking Port = adalah sebuah port yang akan dijadikan port alternatif, hanya aktif apabila root port dalam keadaan down. Proses pemilihan Alternate Port dihitung berdasarkan bridge priority, dalam hal ini switchB dan switchC akan berkompetisi untuk memilih port mana yang akan menjadi Alternate Port. SwitchB memiliki BID lebih kecil daripada BID SwitchC, sehingga port fa0/2 pada SwitchC statusnya akan menjadi Alternate Port dan blocking tidak mengirimkan traffict, akan tetapi tetap memproses BPDU yang digunakan untuk proses spanning-tree. Sedangkan port fa0/2 pada switchB akan pada state Deisgnated dan siap untuk mengirimkan traffict seandainya fa0/2 pada SwichA sudah aktif menjadi main link.
Perhatikan gambar di bawah ini, merupakan suatu keadaan ketika spanning-tree sudah berjalan.
Penjelasan di atas merupakan gambaran mengenai algoritma yang digunakan oleh Spanning-Tree Protocol untuk mencegah terjadinya looping pada jaringan switching (layer 2). Sekarang kita mulai dengan pemahaman yang lebih mendalam mengenai spanning tree.
Root Port Election
Perhatikan gambar di bawah ini, kita akan mempelajari lebih dalam mengenai proses pemilihan Root Port.
Perlu diingat kembali bahwa proses pemilihan Root Port adalah dengan membandingkan hasil perhitungan cost link dari switch non-root ke root. Link cost dengan nilai terendah akan menjadi root port.
Berdasarkan gambar di atas, akan muncul beberapa pertanyaan seperti berikut ini :
• Manakah yang akan menjadi root port pada switchB, switchC, switchD, dan switchE ?
Mari kita analisa bersama, sebelum analisa mohon perhatikan nilai default cost untuk setiap link pada tabel berikut ini :
| Link |
Cost
|
| 10Mb |
100 |
| 100Mb |
19 |
| 1Gb |
4 |
• Root Port untuk masing – masing switch :
SwitchB : SwitchB to SwitchA melalui dua jalur, yaitu SwitchB to SwitchA dan SwitchB-SwitchD-SwitchB. Jika melalui jalur SwitchB-SwitchA, maka costnya = 9. Jika jalur kedua, nilai cost = 9+4+100. Jalur kedua tidak akan dipilih, fa0/1 akan menjadi root port.
SwitchC : untuk menuju switchA, dapat melalui jalur utama yaitu SwitchC-SwitchA dengan nilai cost = 100. Dan jalur SwitchC-SwitchD-SwitchB-SwitchA dengan nilai cost = 4+19+19 = 42. Maka fa0/2 pada switchC akan menjadi Root Port.
SwitchD dan SwitchE silahkan dihitung sendiri ya :D
Sekian dulu pembahasan tentang spanning tree protocolnya, di postingan selanjutnya mungkin akan dibahas tentang evolusi dari traditional spanning-tree seperti : rapid spanning tree, per-vlan spanning tree (pvst), pvst+, dan multi-instance spanning tree (MST).
