Spannig Tree Protocol (IEEE 802.1d)

Pengertian Spanning Tree Protocol (STP)

Pengertian Spanning Tree Protocol (STP) sesuai dengan fungsi dari STP itu sendiri, yaitu dengan tugas utamanya untuk mencegah terjadinya network loops yang terjadi pada layer 2 (device Switch maupun Bridge). STP dengan konstan selalu memonitoring network untuk menemukan links dan memastikan supaya tidak terjadi loops dengan menutup links yang redundant (berlebihan).

Spanning Tree Protocol Operation

• STP menemukan semua links pada network dan menutup links yang redundant. STP benar-benar memastikan/mencegah terjadinya network loops dengan memilih salah satu Switch sebagai root-bridge. Root-bridge port dinamakan designated port (Forwarding-state port). Forwarding-state port bertugas menerima dan mengirim (meneruskan) traffic.
• Setelah salah satu switch ditentukan sebagai root-bridge maka yang lain bertindak sebagai non-root bridge. (lihat gambar diatas)
• Kemudian port (yang berada di switch non-root bridge) yang mempunyai nilai cost terkecil (yang ditentukan oleh bandwidth link) dan terhubung ke port root-bridge (designated port) dinamakan root port (juga bertugas meneruskan traffic).
• Port yang telah ditentukan dan memiliki nilai path-cost paling kecil ke root-bridge dinamakan designated port. Port lain atau port yang berada di jalur yang sama dianggap non-designated (tidak meneruskan traffic) dan dinamakan blocking mode. (lihat gambar diatas)

Memilih Root Bridge

Switch maupun Bridge menjalankan pertukaran informasi STP dengan BPDUs (Bridge Protocol Data Units). BPDUs mengirim pesan konfigurasi menggunakan multicast frame. Bridge ID dari setiap device mengirim ke device lainya menggunakan BPDUs. 

Bridge ID digunakan untuk menentukan Root-bridge dan Root-port. Bridge ID panjangnya 8-byte didalamnya termasuk priority dan MAC address dari masing-masing device.

Untuk menentukan Root-bridge, priority dan MAC address device digabung. Jika kedua switch mempunyai nilai priority yang sama, maka MAC address lah yang digunakan untuk menentukan, yaitu dengan memilih salah satu switch yang mempunyai nilai ID MAC yang paling kecil.

Contoh: Pada topologi ada dua buah switch, masing-masing memiliki identitas SW 1 dan SW2. Keduanya memiliki priority yang sama yaitu 32768, maka untuk menentukan root-bridge kita menggunakan MAC Address. Disini SW1 memiliki nilai MAC address: 0000.0c00.1111.1111 dan SW2 nilai MAC addressnya: 0000.0c00.2222.2222 . Maka yang bertindak sebagai root-bridge adalah SW1 karena memiliki nilai ID MAC yang lebih kecil daripada SW2.

Memilih Designated Port

Untuk menentukan port yang akan digunakan untuk komunikasi dengan root-bridge, terlebih dahulu kita harus mengetahui apa itu path-cost. STP cost merupakan total akumulasi path-cost berdasarkan pada bandwidth pada links. Untuk menentukan designated port silahkan baca lagi pada penjelasan diatas. 

Spanning-Tree Port States

Port pada switch maupun bridge menjalankan STP transisi melalui 4 states yang berbeda:

1. Blocking maksudnya tidak mem-forward frames. Semua port switch blocking state secara  default ketika switch hidup.
2. Listening maksudnya listen BPDUs untuk memastikan tidak ada loop pada network sebelum melewati data frames.
3. Learning maksudnya learn MAC addresses dan membuat tabel filter tetapi tidak mem-forward frames.
4. Forwarding maksudnya mengirim dan menerima semua data pada bridged port.

Biasanya, port switch itu menggunakan blocking dan forwarding states. Forwarding port ditentukan yang mana port tersebut mempunyai nilai cost terkecil ke root-bridge. Namun. jika topologi jaringanya berubah karena dari salah satu link switch failed (gagal) atau pihak administrator menambahkan switch pada topologi tersebut maka port switch akan melakukan listening dan learning states.

Blocking ports digunakan untuk mencegah terjadinya loop pada network. Kadang sebuah switch menentukan best-path ke root-bridge, kemudian semua port lain akan blocking states hingga port yang ter-blocking states menerima BPDUs.

Jika sebuah switch menentukan bahwa port ter-blocking states maka harus ada yang menjadi designated port, kemudian switch akan melakukan listening state. Setelah itu switch akan mengecek BPDUs untuk memastikan bahwa switch tidak membuat sebuah loop sesekali port forwarding states.

Convergence

Convergence terjadi ketika switch/bridge teralihkan dari forwarding atau blocking states lain. Tidak ada data yang di forward selama kejadian ini. Convergence penting untuk memastikan semua device mempunyai database yang sama. Sebelum data di forward, semua device harus telah ter-upadted. Kejadian ini membutuhkan waktu 50 detik, dari blocking hingga forwarding states. Direkomendasikan untuk tidak mengubah default timer STP (tetapi timer bisa disesuaikan jika perlu).
Forward delay adalah waktu untuk mengalihkan sebuah port dari listening atau dari learning ke Forward states.

STP Example

3 Fungsi Switch di Layer 2 Data Link

Teori lagi-teori lagi, begitulah kalau ingin menjadi pribadi Networker, teori itu penting untuk landasan semuanya. Ketika orang bertanya, apakah anda tidak membutuhkan teori? Pasti, anda akan membutuhkanya untuk menjawab pertanyaan tersebut. Blog saya ini saya jadikan sebagai catatan sekaligus share kepada anda. Semoga membantu anda yang masih belajar atau anda yang sudah master.

3 Fungsi Switch di Layer 2 Data Link

1. Address Learning (Mengetahui Alamat) maksudnya (Layer 2 Switch dan Bridge) mengingat sumber hardware address dari setiap frame (dari komputer host) yang telah diterima pada sebuah interface switch kemudian memasukkan informasi ini kedalam database MAC didalam Switch.

2. Forward/Filter Decisions (meneruskan/memutuskan penyaringan) maksudnya ketika sebuah frame (dari komputer host) yang telah diterima pada sebuah interface switch, Switch melihat destination (tujuan) hardware address dan menemukan interface keluaran yang berada didalam database MAC setelah itu tibalah proses Forward (meneruskan) atau Filter Decisions (Memutuskan penyaringan "karena sudah mengetahui dst-hardware address). Jika dst-hardware address tidak terdaftar di database MAC, maka frame dibroadcast ke semua perangkat yang aktif (kecuali jika ada interface penerima frame itu hidup). Jika perangkat menjawab pem-broadcast-an, database MAC akan ter-updated dengan perangkat baru yang hidup.

3. Loop Avoidance (penghidaran loop) maksudnya jika ada banyak koneksi antar switch yang telah dibuat (redundancy), jaringan akan loop (memutar) atau bahasa yang biasanya kita gunakan "nge-loop". Spanning-Tree Protocol (STP) digunakan untuk menghentikan jaringan nge-loop dan mengizinkan redundancy. Jadi protokol STP lah  yang mengatasi jika terjadi Loop.

Gambar Switch Working:

Give Root Password For Maintenance (or type Control-D to Continue)

Kemarin waktu membuat Server Sistem Informasi untuk SMA di kab. Nabire-Papua saya mendapat permasalahan, permasalahan tersebut tiba-tiba terjadi dan jarang saya temui pada saat menggunakan Proxmox VE (Virtual Environment).
Apa boleh buat, saya (khususnya) dan anda yang mungkin mengalami masalah tersebut pasti tertantang untuk bisa T-Shoot. Apalagi kalau sudah ada Virtual Machine (VM) yang running didalam Proxmox tersebut dan sistem sudah bagus sebelumnya. Apakah kita langsung menginstal ulang semuanya tanpa mencoba untuk T-Shoot? Saya rasa itu kurang tepat.

Tips n Trik untuk mengatasi permasalahan-permasalahan yang terjadi, kita harus menjadi pribadi yang inisiatif, maksudnya kita harus berusaha bagaimana caranya supaya permasalahan tersebut teratasi. Contoh dalam kasus ini saya berinisiatif  bergabung di Forum Proxmox, wal-hasil permasalahan tersebut mendapat titik cerah karena saya aktif bertanya dan menunggu jawaban-jawaban dari member, atau Staff dari Forum Proxmox tersebut. Begitulah tips n trik nya...

Gambar diatas adalah permasalahan yang saya hadapi, permasalahanya: Server tersebut tidak bisa langsung up VMs-VMs yang ada didalam Proxmox ketika server reboot | dg kata lain harus meminta Administrator untuk membuat VMs tersebut Up yaitu dengan entri pada keyboard Control-D. Nah, pertanyaanya sekarang adalah server tersebut berada di lain lokasi dan jika server tersebut reboot harus membutuhkan admin untuk menekan Control-D, apakah kita sebagai admin harus pergi ke tempat server tersebut hanya untuk menekan Control-D?

Problem

This is problem:

/dev/mapper/pve-data: UNEXPECTED INCONSISTENCY : RUN fsck MANNUALLY
.............
...............................
fsck died exit status 4
FAILED (code 4).
File system check failed.
....................
.................
(or type Control-D to Continue):_

Problem Solved yang saya dapatkan di Forum Proxmox adalah:

1. Ketika tampil seperti itu (gambar diatas) jangan buru-buru menekan Control-D. Tetapi "Give root password for maintenance" (berikan password root).
2. Setelah masuk super user silahkan eksekusi perintah dibawah ini:

fsck /dev/mapper/pve-data

3. Setelah itu tinggal mengikuti perintah selanjutnya, tinggal menekan "y" pada keyboard.
4. Setelah tidak ada perintah menekan tombol pada keyboard lagi, silahkan reboot server anda.

Semoga membantu anda yang mempunyai permasalahan yang sama seperti ini.

Pertanyaan dan Jawaban Seputar 7 OSI Layer

Berikut adalah beberapa pertanyaan yang saya ambil dari Ebook CCNA1, disini saya akan menggunakan bahasa Inggris dan saya akan memberi keyword (kata kunci) untuk memberi kemudahan dalam menjawab soal tersebut.

Lab 1.1: OSI Questions

1.Which layer chooses and determines the availability of communicating partners, along with the resources necessary to make the connection; coordinates partnering applications; and forms a consensus on procedures for controlling data integrity and error recovery?
(Jawaban: Application Layer) Baca : Review OSI Layer (Application Layer)

2. Which layer is responsible for converting data packets from the Data Link layer into electrical signals?
(Jawaban: Physical Layer) Baca: Review OSI Layer (Physical Layer)

3. At which layer is routing implemented, enabling connections and path selection between two end systems?
(Jawaban: Network Layer) Baca: Review OSI Layer (Network Layer)

4. Which layer defines how data is formatted, presented, encoded, and converted for use on the network?
(Jawaban: Presentation Layer) Baca: Review OSI Layer (Presentation Layer)

5. Which layer is responsible for creating, managing, and terminating sessions between applications?
(Jawaban: Session Layer) Baca: Review OSI Layer (Session Layer)

6. Which layer ensures the trustworthy transmission of data across a physical link and is primarily concerned with physical addressing, line discipline, network topology, error notification, ordered delivery of frames, and flow control?
(Jawaban: Data Link Layer) Baca: Review OSI Layer (Data Link Layer)

7. Which layer is used for reliable communication between end nodes over the network and provides mechanisms for establishing, maintaining, and terminating virtual circuits; transport-fault detection and recovery; and controlling the flow of information?
(Jawaban: Transport Layer) Baca: Review OSI Layer (Transport Layer)

8. Which layer provides logical addressing that routers will use for path determination?
(Jawaban: Network Layer) Baca: Review OSI Layer (Network Layer)

9. Which layer specifies voltage, wire speed, and pin-out cables and moves bits between devices?
(Jawaban: Physical Layer) Baca: Review OSI Layer (Physical Layer)

10. Which layer combines bits into bytes and bytes into frames, uses MAC addressing, and provides error detection?
(Jawaban: Data Link Layer) Baca: Review OSI Layer (Data Link Layer)

11. Which layer is responsible for keeping different applications’ data separate on the network?
(Jawaban: Session Layer) Baca: Review OSI Layer (Session Layer)

12. Which layer is represented by frames?
(Jawaban: Data Link Layer) "BAB PDUs (Protocol Data Unit)"

13. Which layer is represented by segments?
(Jawaban: Transport Layer) "BAB PDUs (Protocol Data Unit)"

14. Which layer is represented by packets?
(Jawaban: Network Layer) "BAB PDUs (Protocol Data Unit)"

15. Which layer is represented by bits?
(Jawaban: Physical Layer) "BAB PDUs (Protocol Data Unit)"

16. Put the following in order of encapsulation:

• Packets
• Frames
• Bits
• Segments

(Jawaban: Segment, Packets, Frames, Bits) 

17. Put the following in order of de-encapsulation:

• Packets
• Frames
• Bits
• Segments

(Jawaban: Bits, Frames, Packets, Segments)