Dasar-Dasar Spanning Tree Protocol

Jaringan membutuhkan tautan redundan demi keandalan, tetapi tidak dapat menoleransi loop yang ditimbulkannya. Protokol Spanning Tree (STP) mengatasi hal ini. STP secara otomatis mendeteksi jalur redundan antara switch dan memblokir secukupnya agar tersisa satu jalur bebas loop, sambil mempertahankan tautan yang diblokir sebagai cadangan. Pelajaran ini membahas dasar-dasar cara STP mencegah loop tanpa mengorbankan redundansi.

STP membangun pohon logis tanpa loop di atas jaringan fisik yang mungkin memiliki loop. STP melakukannya dengan memilih satu jalur antara setiap dua titik dan menonaktifkan jalur lainnya. Jika jalur aktif kemudian gagal, STP mengaktifkan kembali tautan yang diblokir untuk memulihkan konektivitas. Dengan demikian, Anda mendapatkan redundansi untuk ketahanan dan bentuk bebas loop untuk keamanan secara bersamaan.

STP terlebih dahulu memilih bridge root, yaitu switch acuan di puncak pohon. Switch membandingkan nilai yang disebut ID bridge, yang terdiri dari prioritas yang dapat dikonfigurasi dan alamat MAC switch. Switch dengan ID bridge terendah menang dan menjadi root. Semua perhitungan jalur diukur relatif terhadap root ini, sehingga penempatannya membentuk keseluruhan pohon.

Setiap switch yang bukan root memilih satu port root: port dengan jalur berbiaya terendah menuju bridge root. Biaya didasarkan pada kecepatan tautan; tautan yang lebih cepat memiliki biaya lebih rendah. Port root adalah rute terbaik switch menuju puncak pohon. Lalu lintas yang ditujukan ke root atau ke luar umumnya keluar melalui port ini.

Untuk setiap segmen jaringan, STP juga memilih satu port yang ditunjuk, yaitu port yang bertanggung jawab meneruskan data ke segmen tersebut. Port yang bukan port root maupun port yang ditunjuk ditempatkan dalam keadaan memblokir. Port yang diblokir tidak meneruskan data, sehingga memutus loop, tetapi tetap mendengarkan pesan STP agar dapat mengambil alih jika jalur aktif gagal.

Switch berkoordinasi menggunakan BPDUs (Bridge Protocol Data Units), yaitu pesan kecil yang dipertukarkan antar-switch. BPDU membawa ID bridge dan biaya jalur, sehingga switch dapat memilih root, menghitung jalur, dan mendeteksi perubahan topologi. Jika BPDU berhenti tiba di port yang diblokir, STP menganggap tautan gagal dan mungkin mengaktifkan kembali port tersebut untuk memulihkan jalur.

STP klasik memindahkan port melalui beberapa keadaan: memblokir, mendengarkan, mempelajari, dan meneruskan. Peralihan ini mencegah port meneruskan data terlalu cepat dan secara tidak sengaja menciptakan loop sementara. Kekurangannya adalah jeda, sekitar 30 hingga 50 detik untuk membuka port sepenuhnya. Konvergensi yang lambat ini mendorong pengembangan versi protokol yang lebih cepat.

RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol, 802.1w) adalah pengembangan modern. RSTP melakukan konvergensi hanya dalam beberapa detik, bukan puluhan detik, dengan menyederhanakan keadaan port dan menegosiasikan perubahan secara langsung antar-switch. RSTP kompatibel dengan STP yang lebih lama dan menjadi pengaturan default pada sebagian besar switch saat ini, sehingga tautan yang gagal dapat dipulihkan jauh lebih cepat.

Dua fitur yang bermanfaat sering digunakan. PortFast memungkinkan port access yang terhubung ke perangkat akhir melewati keadaan menunggu dan langsung meneruskan data, karena satu PC tidak dapat membuat loop. BPDU Guard melindungi port tersebut dengan mematikannya jika menerima BPDU secara tidak terduga, yang berarti seseorang mencolokkan switch ke port yang ditujukan untuk PC.

Konvergensi adalah waktu yang diperlukan STP untuk mencapai keadaan stabil dan bebas loop setelah terjadi perubahan. Ketika tautan aktif gagal, BPDU berhenti tiba di tempat yang diharapkan, STP menghitung ulang, dan port yang sebelumnya diblokir beralih ke keadaan meneruskan untuk memulihkan jalur. STP klasik memerlukan puluhan detik untuk berkonvergensi; RSTP melakukannya dalam beberapa detik. Konvergensi yang lebih cepat berarti gangguan yang lebih singkat, sehingga RSTP menggantikan STP klasik pada switch modern.

STP dan kerabatnya yang lebih cepat, RSTP, berjalan secara diam-diam pada hampir setiap switch yang dikelola, mencegah badai siaran yang akan ditimbulkan loop sekaligus mempertahankan tautan cadangan. Memahami pemilihan bridge root, peran port, dan BPDU merupakan pengetahuan inti Network+. Ketika tautan cadangan harus mengambil alih, STP-lah yang menentukan, dalam hitungan detik dengan RSTP, cara menjaga jaringan tetap bebas loop.

Uji pemahaman dasar Anda tentang STP.

Protokol Spanning Tree (STP) mencegah loop sambil mempertahankan tautan redundan sebagai cadangan. STP memilih bridge root (ID bridge terendah), memilih port root pada setiap switch menuju root, satu port yang ditunjuk per segmen, dan menempatkan port tambahan dalam keadaan memblokir. Switch berkoordinasi menggunakan BPDUs. STP klasik lambat; RSTP berkonvergensi dalam hitungan detik. PortFast mempercepat port perangkat akhir dan BPDU Guard melindunginya.