[index] AT-DC2552XS コマンドリファレンス 2.5.3.1

L2スイッチング / スパニングツリープロトコル 

  - 動作モード（バージョン）
  - 動作の無効化と有効化
  - STP/RSTP
   - 基本設定
  - MSTP
   - 概要
   - MSTインスタンス
   - MSTリージョン
   - CIST
   - 基本設定
    - スイッチA
    - スイッチB（MSTI 1のルートブリッジ）
    - スイッチC（MSTI 2のルートブリッジ）
スパニングツリープロトコルは、スイッチ（ブリッジ）ネットワークにおいて、冗長経路（複数経路）の設定を可能とし、ネットワークの耐障害性を高めるプロトコルです。

Note - スパニングツリープロトコル（STP/RSTP/MSTP）とRRP Snoopingは併用できません。

ネットワーク上に複数の経路を設定し、障害発生時に迂回路を使えるようにすることは自然な発想ですが、Ethernetではループ状の経路がブロードキャストストームによるネットワーク停止を招くため、そのままでは複数経路の設定自体ができません。

スパニングツリープロトコルを使用すると、ブリッジ同士がメッセージを交換し合うことにより、すべてのブリッジを含むツリー状の論理経路（スパニングツリー）が自律的に構築されます。物理的にループが存在しても、ツリーを構成しないポートは自動的にブロックされるため、パケットがループすることはありません。

また、障害が発生して一部の経路が不通になったときは、ツリーの再構築が行われ、自動的に新しい経路に切り替わる冗長機能も備えています。

動作モード（バージョン）

 スパニングツリープロトコルにはいくつかの種類がありますが、本製品では以下のバージョンをサポートしています。

表 1：スパニングツリープロトコルの種類
名称
略称
対応規格
バージョン番号
Spanning Tree Protocol STP IEEE 802.1D 0
Rapid Spanning Tree Protocol RSTP IEEE 802.1w 2
Multiple Spanning Tree Protocol MSTP IEEE 802.1s 3


本製品の初期状態ではRSTPモードに設定されています。RSTPは、オリジナルのSTPを改良してツリーの収束時間を短くしたものです。また、MSTPは、RSTPをVLAN環境向けに大幅拡張したもので、いくつかのVLANごとにRSTPを実行することができます。

これら複数のバージョンを同時に有効化することはできませんが、上位バージョン（バージョン番号の大きいもの）には下位バージョンとの互換性があるため、古いバージョンの装置と相互運用することは可能です。

■ スパニングツリープロトコルの動作モード（バージョン）を変更するには、spanning-tree modeコマンドを使います。


なお、動作モードを変更した直後は、該当モードのスパニングツリープロトコルが有効化された状態になります。また、スパニングツリープロトコル関連の設定は初期状態に戻ります。

動作の無効化と有効化

 本製品の初期状態ではRSTPの動作が有効化されています。
また、動作モードを変更した直後も、該当モードのスパニングツリープロトコルが有効化された状態になります。

Note - スパニングツリープロトコル（STP/RSTP/MSTP）とRRP Snoopingは併用できません。スパニングツリープロトコルを使う場合は、RRP Snoopingを有効化しないでください。

■ スパニングツリープロトコルの動作を無効にするには、spanning-tree enableコマンドをno形式で実行します。


■ スパニングツリープロトコルの動作を再度有効化するには、spanning-tree enableコマンドを通常形式で実行します。


設定を行うにあたり、STPとRSTPはほぼ同じように扱えますが、MSTPではリージョン識別情報の設定やVLANのグループ分けなど明示的に設定すべき項目がいくつかあり、STP/RSTPよりもやや複雑になっているため、以下では最初にSTP/RSTPの設定項目を説明し、その後MSTPの設定項目について解説します。

なお、MSTPにおいても、CIST（インスタンス0）に対する設定は、STP/RSTPと同じコマンドを利用してほぼ同じように行えます。また、各MSTインスタンスにおける設定も、基本的な考え方はSTP/RSTPと同じです。

STP/RSTP

 本製品の初期状態では、スパニングツリープロトコルの動作モード（バージョン）はRSTPに設定されており、すべてのスイッチポートでRSTPの動作が有効化されています。

STP/RSTPは特別な設定をしなくても動作しますが、実際の運用にあたっては、少なくともルートブリッジが適切な位置に配置されるよう各装置のブリッジプライオリティーを調整する必要があります。STP/RSTP利用時のスパニングツリードメインは1つになります。

以下では、STP/RSTPにおける基本的な設定項目について解説します。
なお、これらの項目（およびコマンド）は、MSTPモードでCIST（インスタンス0）の設定を行う場合にも同じように使えます。

基本設定

 ■ 任意のスイッチをルートブリッジにするには、各スイッチのブリッジプライオリティーを調整して、ルートブリッジのプライオリティー値がもっとも小さく（優先度が高く）なるよう設定します。ブリッジのプライオリティーの設定は、グローバルコンフィグモードのspanning-tree priorityコマンドで行います。

awplus(config)# spanning-tree priority 8192 ↓


同コマンドで設定できる値の範囲は0〜61440ですが、実際に指定できるのは4096の倍数（0, 4096, 8192, 12288, 16384, 20480, 24576, 28672, 32768, 36864, 40960, 45056, 49152, 53248, 57344, 61440）に限られます。初期値は32768です。

■ （RSTPのみ）他のブリッジが存在しないPCなどの端末接続用ポートは、エッジポートに設定しておきます。エッジポートではフォワーディング状態への高速遷移が有効になるため、端末接続後すぐに通信が可能になります。また、エッジポートでは、ステータスが変化してもトポロジー変更通知が発生しないため、端末接続用ポートをエッジポートに設定しておけば、ネットワーク全体で無駄な処理を減らすことができます。エッジポートの設定は、インターフェースモードのspanning-tree portfastコマンドで行います。

awplus(config)# interface port1.0.1-1.0.12 ↓
awplus(config-if)# spanning-tree portfast ↓


■ （RSTPのみ）エッジポートは他のブリッジが存在しないことを前提にしたポートですが、万が一ブリッジが接続されるとBPDUを受信することになります。この場合、エッジポートは通常ポートに移行します。

万が一エッジポートに接続されたブリッジのブリッジプライオリティーが最小だった場合、ルートブリッジが変更になり、スパニングツリーの再構成が発生します。これを防ぐには、BPDUガード機能を有効にして、BPDUを受信した場合にエッジポートを無効化するよう設定します。

awplus(config)# spanning-tree portfast bpdu-guard ↓


また、BPDUガード機能はスイッチポートごとに設定することもできます。スイッチポートごとの設定は、全体設定よりも優先されます。

awplus(config)# interface port1.0.12 ↓
awplus(config-if)# spanning-tree portfast bpdu-guard enable ↓


■ （RSTPのみ）BPDUガード機能によって無効化されたエッジポートは、管理者が手動で有効化しないかぎり無効状態のままとなります。無効化されたエッジポートを再度有効化するには、インターフェースモードのshutdownコマンドをno形式で実行します。

awplus(config)# interface port1.0.12 ↓
awplus(config-if)# no shutdown ↓


■ （RSTPのみ）BPDUガード機能によって無効化されたエッジポートを、一定時間後に自動的に再有効化することもできます。これには、spanning-tree errdisable-timeout enableコマンドを使います。

awplus(config)# spanning-tree errdisable-timeout enable ↓


また、再有効化するまでの時間はspanning-tree errdisable-timeout intervalコマンドで変更できます。初期設定では300秒です。

awplus(config)# spanning-tree errdisable-timeout interval 10 ↓


■ （RSTPのみ）なんらかの障害により、対向ブリッジからのBPDUを受信できなくなった場合に発生するループを防ぐには、BPDUを受信するポートでループガード機能を有効にします。

awplus(config)# interface port1.0.13-port1.0.14 ↓
awplus(config-if)# spanning-tree loop-guard ↓


ループガードが有効なポートは、リンクステータスがUpのままでBPDUの受信をしなくなるとブロッキング状態になります。ループガードによってブロッキング状態になったポートは、BPDUを再度受信できるようになるか、システムを再起動するまでブロッキング状態を維持します。

■ STP/RSTPの全体設定を変更するには、次に示すグローバルコンフィグモードのコマンドを使います。


■ STP/RSTPのスイッチポート固有設定を変更するには、次に示すインターフェースモードのコマンドを使います。


■ スパニングツリープロトコル（STP/RSTP）の設定を確認するには、show spanning-treeコマンドを使います。同コマンドでは、スパニングツリープロトコルの全体的な情報に続いて、全スイッチポートの情報も表示されます。

awplus# show spanning-tree ↓


MSTP

 マルチプルスパニングツリープロトコル（MSTP）は、既存のスパニングツリープロトコル（STP/RSTP）をもとに、VLAN環境向けの機能拡張を施したレイヤー2のループ防止・冗長化プロトコルです。

概要

 MSTPは、ツリー状の論理経路（スパニングツリー）を自動的に形成してループを防止する点において、RSTPと同様の動作をします。

ただし、MSTPでは、複数のVLANをMSTインスタンスと呼ばれるグループにまとめ、MSTインスタンスごとにツリーを形成し、それぞれのツリーでRSTPと同様の動作を実行します。この特長をうまく利用すれば、タグVLANを利用したスイッチ間接続などにおいて、ネットワーク負荷を分散させることができます。また、VLANごとにツリーを形成する場合に比べて、VLAN数の増加によるCPUやネットワーク負荷の上昇を抑えることができます。

さらに、MSTPでは、ネットワーク上のブリッジ（スイッチ）をMSTリージョンと呼ばれるグループに分割し、MSTリージョンごとに前述したMSTPの動作を行わせることができます。これは、大規模なネットワーク環境において、ネットワークの設計や管理を容易にする効果があります。

MSTインスタンス

 MSTPでは、複数のVLANをまとめたものをMSTインスタンス（MSTI）と呼び、MSTインスタンスごとにスパニングツリーを形成します。MSTインスタンスは、1〜15のインスタンスIDで識別します。


MSTインスタンスのルートブリッジは「MSTIリージョナルルート」と呼ばれ、MSTインスタンスにおけるブリッジプライオリティーとMACアドレスによって決定されます。

ブリッジプライオリティーはMSTインスタンスごとに設定できるため、MSTインスタンス「1」ではスイッチAがルートブリッジ、MSTインスタンス「2」ではスイッチBがルートブリッジ、といった構成を組むことができます。また、ポートプライオリティーもMSTインスタンスごとに設定できるため、MSTインスタンスごとに最適なポートをルートポートにすることができます。これらの仕組みはトラフィックの負荷分散に有効です。

本製品のMSTインスタンスの仕様は、次のとおりです。


MSTリージョン

 MSTPでは、ネットワーク上のブリッジ（スイッチ）をMSTリージョンと呼ばれるグループに分割することができます。MSTリージョンは、他のリージョンからは1台の仮想ブリッジとして見えるため、MSTリージョン内のトポロジーチェンジはMSTリージョン内で完結し、リージョン外（ネットワーク全体）には影響を与えません。

すなわち、MSTPの動作は、次の2つのレベルに分かれているということになります。


本製品のMSTリージョンの仕様は、次のとおりです。


MSTP対応ブリッジは、あるポートにおいて自身と異なるMSTリージョン設定を持ったMSTP BPDUを受信すると、該当ポートがMSTリージョンの境界に位置するものと認識します。

また、旧バージョンのBPDU（STP BPDU、RSTP BPDU）を受信した場合も、受信ポートがMSTリージョンの境界に位置するものと認識します。この場合、STP/RSTPブリッジ（MSTP非対応のブリッジ）は、1つのMSTリージョンと見なします。

CIST

 MSTPでは、デフォルトでID=0の特殊なインスタンスが存在します。これはCIST（Common and Internal Spanning Tree）と呼ばれ、MSTリージョン内のすべてのブリッジを接続し、さらには、MSTリージョン同士を接続して、ネットワーク全体をカバーするスパニングツリーを形成します。

MSTリージョン内におけるCISTツリーのルートブリッジを「CISTリージョナルルート」、MSTリージョン外も含めたネットワーク全体のルートブリッジ（CISTのルートブリッジ）を「CISTルート」と呼びます。これらはCISTにおけるブリッジプライオリティーとMACアドレスによって決定されます。

初期状態では、すべてのVLANがCISTに関連付けられています。VLANをMSTインスタンスに関連付けると、そのVLANは自動的にCISTとの関連付けを解除されます。

なお、CISTとVLANの関連付けがどのようになっているかにかかわりなく、CISTにはすべてのポートが参加しています。実際のところ、MSTP BPDUを送信するのはCISTインスタンスであり、個々のMSTインスタンスはBPDUを送信しません。個々のMSTインスタンスの情報は、MSTP BPDUのデータ部にオプション情報の形で格納されて送信されます。CISTの情報はすべてのMSTP BPDUに含まれていますが、MSTインスタンスの情報は、送信ポートが該当するMSTインスタンスに関連付けられているときだけ付加されます。

基本設定

 本製品で、マルチプルスパニングツリープロトコルを使用するための基本設定について説明します。ここでは、次のような構成を例に各スイッチの設定方法を説明します。


この例では、説明のため構成をシンプルにしていますので、各スイッチの設定はほとんど同じで、各MSTインスタンスのルートブリッジ（MSTIリージョナルルート）を決めるブリッジプライオリティーの設定だけが異なっています。

スイッチA
  1. VLANを定義します。

    SwitchA(config)# vlan database ↓
SwitchA(config-vlan)# vlan 10,20 ↓
SwitchA(config-vlan)# exit ↓


  2. スイッチポート1.0.1と1.0.2はトランクポート（タグ付きポート）として、両者ともvlan10とvlan20の両方に所属させます。

    SwitchA(config)# interface port1.0.1-1.0.2 ↓
SwitchA(config-if)# switchport mode trunk ↓
SwitchA(config-if)# switchport trunk allowed vlan add 10,20 ↓
SwitchA(config-if)# exit ↓


  3. スイッチポート1.0.3と1.0.4はアクセスポート（タグなしポート）として、それぞれvlan10とvlan20に所属させます。

    SwitchA(config)# interface port1.0.3 ↓
SwitchA(config-if)# switchport mode access ↓
SwitchA(config-if)# switchport access vlan 10 ↓
SwitchA(config-if)# exit ↓
SwitchA(config)# interface port1.0.4 ↓
SwitchA(config-if)# switchport mode access ↓
SwitchA(config-if)# switchport access vlan 20 ↓
SwitchA(config-if)# exit ↓


  4. 初期設定ではスパニングツリープロトコルの動作モードがRSTPになっているため、これをMSTPに変更します。これにより、MSTPの動作も自動的に有効になります。

    SwitchA(config)# spanning-tree mode mstp ↓


  5. MSTモードに移行して、MSTリージョンの識別情報を設定します。
    この例では、すべてのスイッチを同一のMSTリージョンに所属させるので、リージョン名とリビジョンをすべてのスイッチで同じ値に設定します。ここではリージョン名を「Test」、リビジョンを1とします。

    SwitchA(config)# spanning-tree mst configuration ↓
SwitchA(config-mst)# region Test ↓
SwitchA(config-mst)# revision 1 ↓


  6. MSTインスタンスを作成し、VLANと関連付けます。これにより、各VLAN所属のスイッチポートも自動的に対応するMSTインスタンスと関連付けられます。

    SwitchA(config-mst)# instance 1 vlan 10 ↓
SwitchA(config-mst)# instance 2 vlan 20 ↓


  7. 各MSTインスタンスにおけるブリッジプライオリティーを設定します。スイッチAはルートブリッジにするつもりがないので、どちらのMSTインスタンスにおいても他のスイッチより低く（値が大きく）なるよう、デフォルト値の32768のままで運用します（以下の2コマンドは実際には不要です）。

    SwitchA(config-mst)# instance 1 priority 32768 ↓
SwitchA(config-mst)# instance 2 priority 32768 ↓
SwitchA(config-mst)# exit ↓


  8. 端末接続用のポートであるポート1.0.3と1.0.4をエッジポートに設定します。

    SwitchA(config)# interface port1.0.3-1.0.4 ↓
SwitchA(config-if)# spanning-tree portfast ↓
SwitchA(config-if)# exit ↓


スイッチB（MSTI 1のルートブリッジ）
  1. VLANを定義します。

    SwitchB(config)# vlan database ↓
SwitchB(config-vlan)# vlan 10,20 ↓
SwitchB(config-vlan)# exit ↓


  2. スイッチポート1.0.1と1.0.2はトランクポート（タグ付きポート）として、両者ともvlan10とvlan20の両方に所属させます。

    SwitchB(config)# interface port1.0.1-1.0.2 ↓
SwitchB(config-if)# switchport mode trunk ↓
SwitchB(config-if)# switchport trunk allowed vlan add 10,20 ↓
SwitchB(config-if)# exit ↓


  3. スイッチポート1.0.3と1.0.4はアクセスポート（タグなしポート）として、それぞれvlan10とvlan20に所属させます。

    SwitchB(config)# interface port1.0.3 ↓
SwitchB(config-if)# switchport mode access ↓
SwitchB(config-if)# switchport access vlan 10 ↓
SwitchB(config-if)# exit ↓
SwitchB(config)# interface port1.0.4 ↓
SwitchB(config-if)# switchport mode access ↓
SwitchB(config-if)# switchport access vlan 20 ↓
SwitchB(config-if)# exit ↓


  4. 初期設定ではスパニングツリープロトコルの動作モードがRSTPになっているため、これをMSTPに変更します。これにより、MSTPの動作も自動的に有効になります。

    SwitchB(config)# spanning-tree mode mstp ↓


  5. MSTモードに移行して、MSTリージョンの識別情報を設定します。
    この例では、すべてのスイッチを同一のMSTリージョンに所属させるので、リージョン名とリビジョンをすべてのスイッチで同じ値に設定します。ここではリージョン名を「Test」、リビジョンを1とします。

    SwitchB(config)# spanning-tree mst configuration ↓
SwitchB(config-mst)# region Test ↓
SwitchB(config-mst)# revision 1 ↓


  6. MSTインスタンスを作成し、VLANと関連付けます。これにより、各VLAN所属のスイッチポートも自動的に対応するMSTインスタンスと関連付けられます。

    SwitchB(config-mst)# instance 1 vlan 10 ↓
SwitchB(config-mst)# instance 2 vlan 20 ↓


  7. 各MSTインスタンスにおけるブリッジプライオリティーを設定します。スイッチBはMSTインスタンス「1」のルートブリッジにするので、MSTインスタンス「1」におけるブリッジプライオリティーを他のスイッチより高く（値を小さく）設定します。

    SwitchB(config-mst)# instance 1 priority 4096 ↓
SwitchB(config-mst)# instance 2 priority 8192 ↓
SwitchB(config-mst)# exit ↓


  8. 端末接続用のポートであるポート1.0.3と1.0.4をエッジポートに設定します。

    SwitchB(config)# interface port1.0.3-1.0.4 ↓
SwitchB(config-if)# spanning-tree portfast ↓
SwitchB(config-if)# exit ↓


スイッチC（MSTI 2のルートブリッジ）
  1. VLANを定義します。

    SwitchC(config)# vlan database ↓
SwitchC(config-vlan)# vlan 10,20 ↓
SwitchC(config-vlan)# exit ↓


  2. スイッチポート1.0.1と1.0.2はトランクポート（タグ付きポート）として、両者ともvlan10とvlan20の両方に所属させます。

    SwitchC(config)# interface port1.0.1-1.0.2 ↓
SwitchC(config-if)# switchport mode trunk ↓
SwitchC(config-if)# switchport trunk allowed vlan add 10,20 ↓
SwitchC(config-if)# exit ↓


  3. スイッチポート1.0.3と1.0.4はアクセスポート（タグなしポート）として、それぞれvlan10とvlan20に所属させます。

    SwitchC(config)# interface port1.0.3 ↓
SwitchC(config-if)# switchport mode access ↓
SwitchC(config-if)# switchport access vlan 10 ↓
SwitchC(config-if)# exit ↓
SwitchC(config)# interface port1.0.4 ↓
SwitchC(config-if)# switchport mode access ↓
SwitchC(config-if)# switchport access vlan 20 ↓
SwitchC(config-if)# exit ↓


  4. 初期設定ではスパニングツリープロトコルの動作モードがRSTPになっているため、これをMSTPに変更します。これにより、MSTPの動作も自動的に有効になります。

    SwitchC(config)# spanning-tree mode mstp ↓


  5. MSTモードに移行して、MSTリージョンの識別情報を設定します。
    この例では、すべてのスイッチを同一のMSTリージョンに所属させるので、リージョン名とリビジョンをすべてのスイッチで同じ値に設定します。ここではリージョン名を「Test」、リビジョンを1とします。

    SwitchC(config)# spanning-tree mst configuration ↓
SwitchC(config-mst)# region Test ↓
SwitchC(config-mst)# revision 1 ↓


  6. MSTインスタンスを作成し、VLANと関連付けます。これにより、各VLAN所属のスイッチポートも自動的に対応するMSTインスタンスと関連付けられます。

    SwitchC(config-mst)# instance 1 vlan 10 ↓
SwitchC(config-mst)# instance 2 vlan 20 ↓


  7. 各MSTインスタンスにおけるブリッジプライオリティーを設定します。スイッチCはMSTインスタンス「2」のルートブリッジにするので、MSTインスタンス「2」におけるブリッジプライオリティーを他のスイッチより高く（値を小さく）設定します。

    SwitchC(config-mst)# instance 1 priority 8192 ↓
SwitchC(config-mst)# instance 2 priority 4096 ↓
SwitchC(config-mst)# exit ↓


  8. 端末接続用のポートであるポート1.0.3と1.0.4をエッジポートに設定します。

    SwitchC(config)# interface port1.0.3-1.0.4 ↓
SwitchC(config-if)# spanning-tree portfast ↓
SwitchC(config-if)# exit ↓


以上で設定は完了です。

■ スイッチポートからMSTインスタンスの割り当てを解除するには、spanning-tree mst instanceコマンドをno形式で実行します。

awplus(config)# interface port1.0.12 ↓
awplus(config-if)# no spanning-tree mst instance 2 ↓


■ MSTインスタンスとVLANの関連付けを解除するには、instance vlanコマンドをno形式で実行します。

awplus(config-mst)# no instance 1 vlan 10 ↓


■ MSTインスタンス内で任意のスイッチをルートブリッジ（MSTIリージョナルルート）にするには、該当MSTインスタンスにおける各スイッチのブリッジプライオリティーを調整して、MSTIリージョナルルートのプライオリティー値がもっとも小さく（優先度が高く）なるよう設定します。MSTインスタンスにおけるブリッジプライオリティーの設定は、instance priorityコマンドで行います。

awplus(config-mst)# instance 1 priority 4096 ↓
awplus(config-mst)# instance 2 priority 8192 ↓


同コマンドで設定できる値の範囲は0〜61440ですが、実際に指定できるのは4096の倍数（0, 4096, 8192, 12288, 16384, 20480, 24576, 28672, 32768, 36864, 40960, 45056, 49152, 53248, 57344, 61440）に限られます。初期値は32768です。

■ MSTPの全体設定を変更するには、次に示すMSTモードのコマンドを使います。


■ MSTPのスイッチポート固有設定を変更するには、次に示すインターフェースモードのコマンドを使います。


■ CIST（インスタンス0）の全体設定を変更するには、次に示すグローバルコンフィグモードのコマンドを使います（基本的にSTP/RSTPの設定と同じです）。


■ CIST（インスタンス0）におけるスイッチポート固有設定を変更するには、次に示すインターフェースモードのコマンドを使います（STP/RSTPの設定と同じです）。


■ MSTPおよびCISTの全般的な情報を確認するには、show spanning-tree mstコマンドを使います。

awplus# show spanning-tree mst ↓


■ CISTにおける各ポートの情報を確認するには、show spanning-tree mstコマンドでdetailオプションを指定します。

awplus# show spanning-tree mst detail ↓


■ CISTだけでなく、割り当てられているMSTインスタンスにおけるポートの情報を確認するには、show spanning-tree mstコマンドでdetailオプションだけでなく、interfaceパラメーターでスイッチポートのインターフェース名も指定します。

awplus# show spanning-tree mst detail interface port1.0.1 ↓


■ MSTPリージョンの設定を確認するには、show spanning-tree mst configコマンドを使います。

awplus# show spanning-tree mst config ↓


■ MSTインスタンスの全般的な情報と、該当MSTインスタンスにおけるスイッチポートの情報を確認するには、show spanning-tree mst instanceコマンドを使います。

awplus# show spanning-tree mst instance 1 ↓


(C) 2011-2012 アライドテレシスホールディングス株式会社

PN: 613-001633 Rev.C