【Cisco】構築視点でのスパニングツリープロトコル(STP)まとめ

ネットワーク

STP

パスコスト

帯域幅コスト
10Gbps2
1Gbps4
100Mbps19
10Mbps100

ルートブリッジ

  • ブリッジ ID が最も小さいスイッチがルートブリッジとして選出される
  • ブリッジ ID = [ブリッジプライオリティ 2 byte] + [MAC アドレス 6 byte]
    • ブリッジプライオリティ最小のスイッチがルートブリッジとなる
  • ブリッジプライオリティのデフォルト値は 32768

収束までのプロセス

  1. ルートブリッジの選出(全筐体)
  2. ルートポートの選出(非ルートブリッジの各筐体)
  3. 指定ポートの選出(各リンク)
  4. 非指定ポートの決定

ポート状態の遷移

  1. ブロッキング
    • 最大エージ 20 秒(STP 再計算までの猶予時間)
  2. リスニング
    • 転送遅延 15 秒(リスニング→ラーニング遷移時の待機時間)
  3. ラーニング
    • 転送遅延 15 秒(ラーニング→フォワーディング遷移時の待機時間)
  4. フォワーディング、またはブロッキング(収束)
    • 収束までの時間:20 + 15 + 15 = 50
  • BPDU 間隔:2 秒
  • 非指定ポートを持つスイッチでのルートポート側リンク障害時は最大エージの待機無しで再計算開始されるため、収束までの時間は 30
  • 各種タイマ値は変更可能、だが変更することは少ない

各種設定

STP 有効化・無効化

STP はデフォルトで有効

  • spanning-tree vlan vlan-id
  • no spanning-tree vlan vlan-id

ブリッジプライオリティの設定

  • spanning-tree vlan vlan-id priority priority
    • priority は 4096 の倍数で指定する
      • 0, 4096, 8192, 12288, 16384, 20480, 24576, 28672, 32768,..,61440

ポートコストの設定

インターフェースモードで設定

  • spanning-tree vlan vlan-id cost cost

ポートプライオリティの設定

インターフェースモードで設定

  • spanning-tree [vlan vlan-id] port-priority priority
    • vlan を指定しない場合はすべての Vlan のプライオリティを設定
    • priority は 16 の倍数で指定
    • デフォルトは 128
  • ルートポート選出時に複数ポートでパスコストが同値の場合、ポート ID(ポートプライオリティ + 内部ポート番号)がより小さい方がルートポートに選出される

RSTP

  • STP の改良版で、収束までの時間が STP より短く数秒単位
  • 実用環境では一般的には STP ではなく RSTP を使用する

収束までのプロセス

  1. ルートブリッジの選出
  2. ルートポートの選出
  3. 指定ポートの選出
  4. 代替ポートの選出

RSTP モードへの設定

  • spanning-tree mode rapid-pvst

その他設定は STP と同様

考慮点

  • 最近の機種(C9000シリーズなど)ではデフォルトで RSTP モードが有効化されている
  • ループを構成する他のスイッチの中で STP モードのスイッチが存在する場合、RSTP モードを設定していても STP モードでの動作となる
  • 古いバージョンの IOS やルータの SW インターフェースでは RSTP モードを設定できない

参考資料

スパニング ツリー プロトコル(STP)タイマーの説明と調整
このドキュメントでは、Spanning-Tree Protocol(STP; スパンニング ツリー プロトコル)のタイマーと、タイマーを調整するための規則について説明しています。

【PDF】PVST+ から rapid-PVST へのスパニングツリー移行の設定例(https://www.cisco.com/c/ja_jp/support/docs/switches/catalyst-6500-series-switches/72836-rapidpvst-mig-config.pdf)

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