stp

Spanning Tree Protocol
Dalam membangun suatu infrastruktur jaringan, kita membangun pondasi infrastruktur logis
(seperti layanan directory dari system windows server 2003, domain name system) dan juga
infrastruktur fisik (seperti domain controller, piranti jaringan seperti router dan switch). Switch
adalah piranti jaringan yang paling banyak dipakai dalam suatu infrastruktur jaringan fisik.
Sebagaimana yang telah kita ketahui bahwa switch dibuat berdasarkan konsep bridge.
Bridge merupakan piranti murni yang bekerja pada layer Data Link pada model OSI, dimana
merupakan cikal bakal daripada Switch LAN.
Ada tiga jenis bridge:
1. Tarnsparant bridge (untuk jaringan Ethernet dan Token Ring)
2. Source-routing bridge (untuk jaringan Token Ring saja)
3. Source-routing transparent bridge (untuk jaringan Token Ring saja)
Karena kita hanya membahas jaringan Ethernet saja, maka hanya jenis transparent bridge saja
yang kita akan bahas. Suatu bridge disebut transparent jika kedua piranti pengirim dan penerima
dalam suatu komunikasi dua piranti tidak menyadari adanya suatu bridge. Yang mereka tahu
hanya lah bahwa keduanya berada pada segmen yang sama.
Bagaimana transparent bridge bekerja?
· Transparent bridges membangun database mengenai data dari piranti dan disegmen mana
piranti tersebut berada dengan cara memeriksa sumber address dari paket yang datang.
Untuk bridge yang baru dipasang database masih kosong. Begitu juga piranti jaringan
yang baru dikoneksikan ke bridge tidak ada dalam database.
· Transparent bridge meneruskan paket berdasarkan aturan berikut:
o Jika address tujuan tidak diketahui (tidak ada didatabase ), maka bridge
meneruskan paket kesemua segmen.
o Jika address tujuan diketahui dan ada di segmen yang sama, maka bridge
membuang paket tersebut, jadi tidak dilewatkan ke segmen lainnya.
o Jika address tujuan diketahui dan berada di segmen lain, maka bridge meneruskan
paket kepada segmen yang tepat.
· Transparent bridge meneruskan paket hanya jika kondisi berikut dipenuhi:
o Frame berisi data pada layer bagian atas (data dari sub-layer LLC keatas)
o Integritas frame telah diverifikasi (suatu CRC yang valid)
o Frame tersebut tidak dialamatkan kepada bridge
Bridging loops dan STA – Algoritma Spanning Tree
Bridge menghubungkan dua segmen LAN, membentuk satu jaringan. Bridge, dengan namanya
saja sudah mensiratkan arti sebuah jembatan, merupakan titik pertemuan antara dua segmen
jaringan.
Jika bridge ini tidak berfungsi, maka sudah pasti traffic antara kedua segmen jaringan tersebut
menjadi tidak mungkin. Agar dua jaringan tadi bisa fault tolerance (artinya jika ada kerusakan
maka harus ada backup yang menggantikan fungsi tersebut), maka setidaknya harus ada dua
bridge untuk menghubungkan kedua jaringan.
Spanning Tree Protocol - Bridging Loop
Pada gambar ini, kedua jaringan dihubungkan dua buah bridge yang bersifat fault tolerance, jika
fungsi bridge yang beroperasi tidak berfungsi, atau gagal berfungsi, maka bridge satunya akan
menggantikan fungsi bridge yang gagal fungsi tadi. Walaupun kedua bridge ini hidup, akan
tetapi secara teori hanya satu saja yang berfungsi (misalnya bridge #1). Jika bridge # 1 ini tidak
berfungsi, maka bridge # 2 akan menggantikan fungsinya.
Spanning Tree Protocol - Broadcast Storm
Kenapa hanya satu? Jika keduanya berfungsi, maka terjadi redundansi link (jalur) antara dua
segmen jaringan tersebut. akibatnya sudah dipastikan bahwa paket antar dua jaringan tersebut
berputar-putar melewati kedua bridge tadi tanpa henti sampai akhirnya mati sendiri. Kondisi ini
disebut sebagai bridging loops atau bisa juga disebut dengan broadcast storm.
Untuk mencegah terjadinya bridging loop, komisi standard 802.1d mendifinisikan standard yang
disebut Spanning Tree Algoritm (STA), atau Spanning Tree Protocol (STP). Dengan protocol
ini, satu bridge untuk setiap jalur (rute) di beri tugas sebagai designated bridge. Hanya
designated bridge yang bisa meneruskan paket. Sementara redundansi bridge bertindak sebagai
backup.
Keuntungan dari spanning tree algoritma
Spanning tree algoritma sangat penting dalam implementasi bridge pada jaringan. Keuntungan
nya adalah sebagai berikut:
· Mengeliminir bridging loops
· Memberikan jalur redundansi antara dua piranti
· Recovery secara automatis dari suatu perubahan topology atau kegagalan bridge
· Mengidentifikasikan jalur optimal antara dua piranti jaringan
Baaimana spanning tree bekerja?
Spanning tree algoritma secara automatis menemukan topology jaringan, dan membentuk suatu
jalur tunggal yang yang optimal melalui suatu bridge jaringan dengan menugasi fungsi-2 berikut
pada setiap bridge. Fungsi bridge menentukan bagaimana bridge berfungsi dalam hubungannya
dengan bridge lainnya, dan apakah bridge meneruskan traffic ke jaringan-2 lainnya atau tidak.
Spanning Tree Protocol - Root Bridge
1. Root bridge
Root bridge merupakan master bridge atau controlling bridge. Root bridge secara periodik membroadcast
message konfigurasi. Message ini digunakan untuk memilih rute dan re-konfigure
fungsi-2 dari bridge-2 lainnya bila perlu. Hanya ada satu root bridge per jaringan. Root bridge
dipilih oleh administrator. Saat menentukan root bridge, pilih root bridge yang paling dekat
dengan pusat jaringan secara fisik.
2. Designated bridge
Suatu designated bridge adalah bridge-2 lain yang berpartisipasi dalam meneruskan paket
melalui jaringan. Mereka dipilih secara automatis dengan cara saling tukar paket konfigurasi
bridge. Untuk mencegah terjadinya bridging loop, hanya ada satu designated bridge per segment
jaringan
3. Backup bridge
Semua bridge redundansi dianggap sebagai backup bridge. Backup bridge mendengar traffic
jaringan dan membangun database bridge. Akan tetapi mereka tidak meneruska paket. Backup
bridge ini akan mengambil alih fungsi jika suatu root bridge atau designated bridge tidak
berfungsi.
Bridge mengirimkan paket khusus yang disebut Bridge Protocol Data Units (BPDU) keluar dari
setiap port. BPDU ini dikirim dan diterima dari bridge lainnya digunakan untuk menentukan
fungsi-2 bridge, melakukan verifikasi kalau bridge disekitarnya masih berfungsi, dan recovery
jika terjadi perubahan topology jaringan.
Perencanaan jaringan dengan bridge mengguanakan spanning tree protocol memerlukan
perencanaan yang hati-2. Suatu konfigurasi yang optimal menuntut pada aturan-2 berikut ini:
· Setiap bridge sharusnya mempunyai backup (yaitu jalur redundansi antara setiap segmen)
· Packet-2 harus tidak boleh melewati lebih dari dua bridge antara segmen-2 jaringan
· Packet-2 seharusnya tidak melewati lebih dari tiga bridge setelah terjadi perubahan
topology.
Spanning tree protocol (STP) adalah layanan yang memungkinkan LAN switches dikoneksikan
secara redundansi dengan memberikan suatu mekanisme untuk mencegah terjadinya suatu
bridging loops.
Kebutuhan minimum yang berhubungan dengan STP adalah sebagai berikut:
1. Versi standard STP adalah 802.1d dan harus di “enable” pada semua switch (walaupun by
default switch adalah “enable” STP nya). STP tidak boleh di “disabled” disemua switches.
2. Dokumentasi jaringan harus ada dan menunjukkan dengan jelas topology jaringannya
termasuk redundansi link yang mungkin ada
3. Yang ini sangat direkomendasikan: bahwa port Switch yang dihubungkan ke pada komputer,
printer, server, dan router (tetapi tidak ke switch, bridge atau hub) haruslah “STP port-fast
enabled”. Port-fast juga sering disbut sebagai fast-start atau start-forwarding. Port-fast dapat
digunakan untuk mempercepat transisi port host untuk antisipasi transisi lambat dari berbagai
kondisi STP. Tanpa adanya port-fast “enable” kebanyakan koneksi akan mengalami time-out
saat melakukan koneksi pertama kali. Telah diketemukan bahwa banyak koneksi Novell IPX dan
DHCP mengalami time-out bahkan gagal jika tanpa port-fast “enable”.
Jangan melakukan “enable” STP port-fast pada port koneksi antar switch karena akan
menimbulkan bridging loop kepada jaringan. STP port-fast adalah fitur dari kebanyakan Switch
yang versi baru (modern) dan biasanya tidak di “enable” by default.