Spanning Tree Protocol (STP) digunakan untuk mencegah terjadinya looping paket di jaringan dengan koneksi redundant dengan memblokir port tertentu pada switch. STP memilih root switch dan menentukan port mana yang akan diblokir untuk membentuk jalur tunggal tanpa looping di seluruh jaringan.

1. LOGO
Spanning Tree Protocol
Muhammad Masykur

2. STP
Contents Muhammad Masykur
1. Pengenalan STP
2. Pentingnya STP
3. Definisi IEEE 802.1d
4. Cara Kerja STP

3. STP
Contents (2) Muhammad Masykur
4. STP Bridge ID
5. Pemilihan Root Switch
3. EtherChannel
4. Kesimpulan

4. STP
Hot Tip Muhammad Masykur
Saat desain LAN memerlukan beberapa switch, umumnya
network enginer menyertakan segment LAN yang redundant
diantara switch-switch tersebut. Tujuannya sederhana, switch-
switch berkemungkinan mengalami kegagalan beroperasi, atau
ada kemungkinan kabel terputus atau ter-unplug sehingga
dengan adanya segment redundant ini, layanan network masih
bisa berjalan walaupun ada kendala diatas.
LAN dengan link yang redundant memungkinkan frame
mengalami looping didalam network tanpa henti. Frame yang
looping ini menyebabkan gangguan performansi pada network.
Oleh karena itu, LAN memanfaatkan Spanning Tree Protocol
(STP), yang memungkinkan LAN tetap bisa menggunakan link
redundant tanpa harus menanggung resiko adanya frame yang
looping dalam network

5. STP
Hot Tip Muhammad Masykur
Tanpa adanya Spanning Tree Protocol (STP), LAN
dengan link yang redundant mengakibatkan adanya
frame yang looping tanpa henti didalam network.
Dengan STP, beberapa switch akan mem-block
interface/port-nya agar port tersebut tidak bisa lagi
mem-forward frames keluar. STP akan menentukan
port mana yang harus di block sehingga hanya 1 link
saja yang aktif dalam satu segment LAN. Hasilnya,
frame tetap bisa ditransfer antar-komputer tanpa
menyebabkan gangguan akibat adanya frame yang
looping tanpa henti di dalam network

6. Spanning Tree Protocol STP
Muhammad Masykur
(IEEE 802.1d)
Problem utama yang bisa dihindari dengan
adanya STP adalah broadcast storms.
Broadcast storms menyebabkan frame
broadcasts (atau multicast atau unicast yang
destination addressnya belum diketahui oleh
switch) terus berputar-putar (looping) dalam
network tanpa henti.

7. Spanning Tree Protocol STP
Muhammad Masykur
(IEEE 802.1d)
Gambar berikut adalah contoh sederhana
LAN dengan link yang redundant.

8. Definisi IEEE 802.1d STP
Muhammad Masykur
Spanning Tree Does
 STP mencegah terjadinya looping dengan
menempatkan setiap port switch pada salah satu
status : Forwarding atau Blocking. Interface dengan
status forwarding bertingkah normal, mem-forward
dan menerima frame, sedangkan interface dengan
status blocking tidak memproses frame apapun
kecuali pesan-pesan STP. Semua port yang berada
dalam status forwarding disebut berada pada jalur
spanning tree(topology STP), sekumpulan port-port
forwarding membentuk jalur tunggal dimana frame
ditransfer antar-segment.

9. Spanning Tree Protocol STP
Muhammad Masykur
(IEEE 802.1d)
Gambar berikut adalah LAN dengan link
redundant yang sudah memanfaatkan STP.

10. Definisi IEEE 802.1d STP
Muhammad Masykur
Spanning Tree Does
 Dengan begini, saat Bob mengirimkan frame
broadcast, frame tidak mengalami looping. Bob
mengirimkan frame ke SW3 (step 1), kemudian SW3
mem-forward frame hanya ke SW1(step 2), karena
port Gi0/2 dari SW3 berada pada status blocking.
Kemudian, SW1 mem-flood frame keluar melalui
Fa0/11 dan Gi0/1 (step 3) . SW2 mem-flood frame
keluar melalui Fa0/12 dan Gi0/1 (step4). Namun, SW3
akan mengabaikan frame yang dikirmkan oleh SW2,
karena frame tersebut masuk melalui port Gi0/2 dari
switch SW3 yang berada pada status blocking.

11. Definisi IEEE 802.1d STP
Muhammad Masykur
Spanning Tree Does
 Dengan topology STP seperti pada gambar diatas,
switch-switch tidak mengaktifkan link antara SW2 dan
SW3 untuk keperluan traffick dalam VLAN. Namun,
jika link antara SW1 dan SW3 mengalami kegagalan
dalam beroperasi, maka STP akan membuat port
Gi0/2 pada SW3 menjadi forwarding sehingga link
antara SW3 dan SW2 menjadi aktif dan frame tetap
bisa ditransfer secara normal dalam VLAN.

12. STP
Cara Kerja Spanning Tree Muhammad Masykur
 STP menggunakan 3 kriteria untuk meletakkan port
pada status forwarding :
 STP memilih root switch. STP menempatkan semua port aktif pada
root switch dalam status Forwarding.
 Semua switch non-root menentukan salah satu port-nya sebagai port
yang memiliki ongkos (cost) paling kecil untuk mencapai root
switch. Port tersebut yang kemudian disebut sebagai root port (RP)
switch tersebut akan ditempatkan pada status forwarding oleh STP.
 Dalam satu segment Ethernet yang sama mungkin saja ter-attach
lebih dari satu switch. Diantara switch-switch tersebut, switch dengan
cost paling sedikit untuk mencapai root switch disebut designated
bridge, port milik designated bridge yang terhubung dengan
segment tadi dinamakan designated port (DP). Designated port
juga berada dalam status forwarding.

13. STP Bridge ID dan Hello STP
Muhammad Masykur
BPDU
 STP bridge ID (BID) adalah angka 8-byte yang unik
untuk setiap switch. Bridge ID terdiri dari 2-byte
priority dan 6-byte berikutnya adalah system ID,
dimana system ID berdasarkan pada MAC address
bawaan tiap switch. Karena menggunakan MAC
address bawaan ini dapat dipastikan tiap switch akan
memiliki Bridge ID yang unik.
 STP mendefinisikan pesan yang disebut bridge
protocol data units (BPDU), yang digunakan oleh
switch untuk bertukar informasi satu sama lain. Pesan
paling utama adalah Hello BPDU, berisi Bridge ID dari
switch pengirim.

14. STP
Pemilihan Root Switch Muhammad Masykur
 Switch-switch akan memilih root switch berdasarkan Bridge ID
dalam BPDU. Root switch adalah switch dengan Bridge ID
paling rendah. Kita ketahui bahwa 2-byte pertama dari switch
digunakan untuk priority, karena itu switch dengan priority paling
rendah akan terpilih menjadi root switch.
 Namun kadangkala, ada beberapa switch yang memiliki nilai
priority yang sama, untuk hal ini maka pemilihan root switch akan
ditentukan berdasarkan 6-byte System ID berikutnya yang
berbasis pada MAC address, karena itu switch dengan bagian
MAC address paling rendah akan terpilih sebagai root switch.

15. Menentukan Designated Port STP
untuk setiap segment LAN Muhammad Masykur
 Designated port untuk setiap segment dalam LAN
adalah switch port yang mengirimkan paket Hello ke
segment LAN dengan cost terkecil. Ketika switch non-
root mengirimkan pesan Hello, maka switch non-root
akan menyertakan nilai cost tersebut kedalam pesan.
Hasilnya, switch dengan cost terkecil untuk mencapai
root switch menjadi DP dalam segment tersebut.

16. Saat Terjadi Perubahan STP
Muhammad Masykur
dalam network
 Berikut adalah proses yang terjadi saat topology STP berjaln
normal tanpa ada perubahan:
 Root switch membuat dan mengirimkan Hello BPDU dengan cost 0 keluar
melalui semua port/interfacenya yang aktif.
 Switch non-root menerima Hello dari root port miliknya. Setelah mengubah isi
dari Hello menjadi Bridge ID dari switch pengirim, switch mem-forward Hello
ke designated port.
 Langkah 1 dan 2 berulang terus sampai terjadi perubahan pada topology
STP.

17. Saat Terjadi Perubahan STP
Muhammad Masykur
dalam network (2)
 Ketika ada interface atau switch yang gagal beroperasi, maka
topology STP akan berubah; dengan kata lain terjadi STP
convergence.
 Interface yang tetap berada dalam status yang sama, maka tidak
perlu ada perubahan.
 Interface yang harus berubah dari forwarding menjadi blocking,
maka switch akan langsung merubahnya menjadi blocking.
 Interface yang harus berubah dari blocking menjadi forwarding,
maka switch pertama kali akan mengubahnya menjadi listening,
kemudian menjadi learning.Setelah itu interface akan diletakkan
pada status forwarding.

18. Saat Terjadi Perubahan STP
Muhammad Masykur
dalam network (3)
 Saat terjadi STP Convergence, switch akan menentukan
interface-interface mana yang akan dirubah statusnya. Namun,
perubahan status dari blocking menjadi forwarding tidak bisa
langsung dilakukan begitu saja, karena dapat menyebabkan
frame looping temporarer. Untuk mencegah terjadinya looping
temporarer itu, STP harus merubah status port tersebut menjadi
2 status transisi terlebih dahulu sebelum merubahnya menjadi
forwarding:
 Listening: seperti halnya blocking, interface dalam keadaan listening tidak
mem-forward frame. (15 detik)
 Learning: interface dalam status ini masih belum mem-forward frame, tapi
switch sudah mulai melakukan pemeriksaan MAC address dari frame-frame
yang diterima pada interface ini. (15 detik)

19. STP
EtherChannel Muhammad Masykur
 EtherChannel mengkombinasikan beberapa segment parallel
yang memiliki kecepatan yang sama menjadi satu. Switch
memperlakukan EtherChannel sebagai interface tunggal
berkenaan dengan proses memforward frame seperti halnya juga
STP. Hasilnya, jika salah satu link gagal, tapi salah satu link lain
dalam EtherChannel masih beroperasi, maka STP tidak akan
terjadi.

20. STP
EtherChannel (2) Muhammad Masykur
 EtherChannel juga menyediakan bandwidth yang lebih banyak.
Trunk-trunk pada EtherChannel berada pada status forwarding
semua atau blocking semua, karena STP memperlakukan semua
trunk pada EtherChannel sebagai 1 trunk. Saat EtherChannel
berada pada status forwarding, maka switch akan melakukan
load-balance (membagi rata) traffik pada semua trunk, sehingga
bandwidth yang tersedia jadi lebih banyak.

21. STP
EtherChannel (3) Muhammad Masykur
 Berikut contoh gambar EtherChannel

22. STP
PortFast Muhammad Masykur
 PortFast memungkinkan switch untuk menempatkan sebuah
interface kedalam status forwarding secara langsung tanpa harus
menunggu 50 detik. Tetapi, hanya port yang diketahui tidak akan
dihubungkan dengan switch yang lain yang bisa dijalankan fitur
PortFast.

23. STP
Kesimpulan Muhammad Masykur
 switching adalah sebuah bentuk switch Ethernet yang melakukan
switching terhadap paket dengan melihat alamat fisiknya (MAC
address). Switch jenis ini bekerja pada lapisan data -link (atau
lapis an kedua) dalam OSI Reference Model. Switch-switch
tersebut juga dapat melakukan fungsi sebagai bridge antara
segmen-segmen jaringan LAN, karena mereka meneruskan
frame Ethernet berdasarkan alamat tujuannya tanpa mengetahui
protokol jaringan apa yang digunakan. Pada layer 2 switching
terjadi perulangan jaringan ketika ada lalu lintas broadcast antara
subnet. Broadcast paket dari sumber ke beberapa port melalui
single link yang akan mengembalikan broadcast ke sumber asli
melalui redundant link jika lebih dari satu jalan yang terhubung ke
dua subnet.

24. STP
Kesimpulan (2) Muhammad Masykur
 Hal ini dapat memicu proses untuk mengulang dan menghasilkan
perulangan logis aliran paket tanpa henti di seluruh jaringan fisik.
Salah satu teknik untuk menghentikan perulangan dalam jaringan
dan menyediakan manajemen yang efektif redundant link adalah
Spanning Tree Protokol. Spanning Tree Protokol merupakan
sebuah protokol yang berada di jaringan switch yang
memungkinkan semua perangkat untuk berkomunikasi antara
satu sama lain agar dapat mendeteksi dan mengelola redundant
link dalam jaringan

25. LOGO
Muhammad Masykur