--Spanning Tree Protocol--
STP adalah protokol pada layer 2 yang didefinisikan pada IEEE Standard 802.1D. Spanning Tree Protocol adalah suatu protokol g digunakan untuk “loop-free” topology yg berbasis pada algoritma Radia Perlman. STP mengijinkan desain jaringan untuk menyediakan redundant link unutk path backup otomatis jika suatu link aktif terjadi suatu kesalahan tanpa terjadinya loop yg mengerikan atau membutuhkan backup link secara manual.
Mengapa/ karena semisal kita melakukan pengiriman paket data ke suatu alamat ip maka switch akan melakukan loop pada masing2 port yg aktif. Hal tersebut dilakukan utk mengecek apakah alamat ip tersbut aktif..jika alamat tersebut tidak aktif maka switch akan melakukan loop secara berkali-kali dan hal ini sangat riskan mengingat jika trafik / beban aliran data tinggi maka rawan terjadinya collision / tabrakan serta bukan tidak mungkin switch tersebut mengalami kerusakan dan jelas penerima akan menerima data yg sama secara berulang2.
Seperti namanya, STP akan membuat suatu spanning tree mesh network yang terkoneksi secaran konsentris dan men-disable link yang bukan bagian dari spanning tree tersebut. Berikut sedikit ringkasan :
- Untuk memperlancar lalu-lintas jaringan komputer sering dibuat jalur ganda antara peralatan2 jaringan
- Tapi jalur ganda ini dapat menyebabkan terjadinya lingkaran jaringan dimana penerima kemungkinan akan menerima paket berulang-ulang
- Oleh karena itu switch dikonfigurasikan menggunakan Spanning Tree dimana dapat diciptakan jalur ganda tanpa harus memiliki risiko terjadinya lingkaran jaringan
- Untuk menkonfigurasikan switch menggunakan Spanning Tree biasanya menggunakan Cisco Catalyst switch
Cara kerja STP yaitu dengan memilih satu switch sebagai root, jadi paket yang akan dilewatkan harus melewati switch root terlebih dahulu. Kelebihan STP dapat menyediakan sistem jalur backup & juga mencegah loop yang tidak diinginkan pada jaringan yang memiliki beberapa jalur menuju ke satu tujuan dari satu host. Loop terjadi bila ada route/jalur alternative diantara host-host. Untuk menyiapkan jalur back up, STP membuat status jalur back up menjadi stand by atau diblock. STP hanya membolehkan satu jalur yang active (fungsi pencegahan loop) diantara dua host namun menyiapkan jalur back up bila jalur utama terputus.
Cara Kerja
Secara garis besar, Spanning Tree Protocol bekerja dengan cara :
• Menentukan Root Bridge.
Root bridge dari spanning tree adalah bridge dengan bridge ID terkecil (terendah). Tiap bridge mempunyai unique identifier (ID) dan sebuah priority number yang bisa dikonfigurasi. Untuki membandingkan dua bridge ID, priority number yang pertama kali dibandingkan. Jika priority number antara kedua bridge tersebut sama, maka yang akan dibandingkan selanjutnya adalah MAC addresses. Sebagai contoh, jika switches A (MAC=0000.0000.1111) dan B (MAC=0000.0000.2222) memiliki priority number yang sama, misalnya 10, maka switch A yanga akan dipilih menjadi root bridge. Jika admin jaringan ingin switch B yang jadi root bridge, maka priority number switch B harus lebih kecil dari 10.
• Menentukan Least Cost Paths ke Root Bridge.
Spanning tree yang sudah dihitung mempunyai properti yaitu pesan dari semua alat yang terkoneksi ke root bridge dengan pengunjungan (traverse) dengan cost jalur terendah, yaitu path dari alat ke root memiliki cost terendah dari semua paths dari alat ke root.Cost of traversing sebuah path adalah jumlah dari cost-cost dari segmen yang ada dalam path. Beda teknologi mempunya default cost yang berbeda untuk segmen-segmen jaringan. Administrator dapat memodifikasi cost untuk pengunjungan segment jaringan yang dirasa penting.
• Non – Aktifkan Root Path Lainnya.
Karena pada langkah diatas kita telah menentukan cost terendah untuk tiap path dari peralatan ke root bride, maka port yang aktif yang bukan root port diset menjadi blocked port. Kenapa di blok? Hal ini dilakukan untuk antisipasi jika root port tidak bisa bekerja dengan baik, maka port yang tadinya di blok akan di aktifkan dan kembali lagi untuk menentukan path baru.
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 mem-broadcast message konfigurasi. Message ini digunakan untuk memilih rute dan re-konfigure fungsi-2 dari bridge-2 lainnya bila perlu. Hanya da 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 topologi.
Status Port pada Spanning Tree Protocol
Delay propagasi dapat muncul ketika informasi protocol dilewatkan melalu sebuah switched LAN. Hasilnya, perubahan pada topology jaringan akan berlaku pada waktu yang berbeda dan tempat yang berbeda pula di jaringan yang menggunakan switch. Ketika port pada switch melakukan transisi langsung dari non-paritcipation pada stable topology menjadi forwading state, hal ini akan mengakibatkan data loops sementara. Port-port harus menunggu informasi topology yang baru untuk propagasi melalui switched LAN sebelum mulai berubah ke forward frames. Port-port juga harus menunggu frame lifetime habis yang telah diteruskan menggunakan topology yang lama. Ada 5 state pada port yang menggunakan Spanning Tree Protocol, yaitu :
1. Blocking
2. Listening
3. Learning
4. Forwarding
5. Disabled
Pergerakan dari 5 state diatas adalah :
• Initialization to Blocking
• Blocking to Listening or to Disabled
• Listening to Learning or to Disabled
• Learning to Forwarding or to Disabled
• Forwarding to Disabled
Status pada port bisa di ubah menggunakan management software. Ketika Spanning Tree Protocol diaktifkan, tiap switch pada jaringan berubah dari blocking state dan state transisi dari learning dan listening saat switch dihidupkan. Jika dikonfigurasi dengan baik, port-port akan secara stabil menjadi status forwading ataupun status blocking. Ketika sebuah post ditentukan sebagai forwarding state oleh algoritma spanning tree, maka akan terjadi :
• Port berada pada listening state ketika port ini menunggu informasi protocol yang menyuruh port tersebut harus pindah menjadi blocking state.
• Port menunggu expiration of a protocol timer yang akan memindahkan status port menjadi learning state.
• Saat berada di learning state, port kembali menahan frame forwarding sesaat setelah mempelajari informasi dari lokasi station untuk forwarding database.
• Expiration dari sebuah protocol timer mengubah port menjadi forwarding state, dimana learning dan forwarding diaktifkan.
