| ライター翻訳版 - December 1, 2003 |
| 機械翻訳版 - October 6, 2005 |
| 英語版 - October 6, 2005 |
| Document ID: 14975 |
目次
概要
このドキュメントは、Catalyst 2948G-L3 および 4908G-L3 レイヤ 3 スイッチの分散型ブリッジ テーブルについての概要、およびスイッチにブリッジ グループが構成される場合の、分散型ブリッジ テーブルと非対称ルーティング トポロジーについて説明します。
このドキュメントの設定例は、以下のデバイス (設定はクリア) を使用してラボ環境で作成しています。
- Cisco IOS 12.0(7)W5(15d) を実行している Catalyst 2948G-L3
- 2 台のルータ (不特定のモデルまたは IOS)
- サーバとして機能する PC または他のワークステーション
このドキュメントの設定は、独立したラボ環境で実行されています。使用前に設定や、コマンドがネットワークに潜在的に与える影響を理解してください。すべてのデバイスの設定を write erase コマンドでクリアし、リロードしてからデフォルトの設定の存在を確認しています。
規約
Cisco 技術情報規約を参照してください。
| 分散型ブリッジ テーブルの概要 |
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Catalyst 2948G-L3 スイッチには、2 種類の代表的なブリッジ の設定があります。
両方の設定では、ブリッジ グループで与えられた MAC アドレスのレイヤ 2 フォワーディング テーブル エントリを、show bridge bridge-group-number コマンドを使用して閲覧します。 しかし、Catalyst 2948G-L3 と 4908G-L3 スイッチのブリッジ テーブル エントリは、実際には内部的に少なくとも 2 つのエントリで形成されています。1 つはソース インタフェース (MACを搭載したデバイスが接続されているインターフェイス) で、もう 1 つはそれぞれの目的インタフェース (フレームの目的 MAC に基いて、その MAC からのトラフィック ソースが目的となるインタフェース) になります。これは実際には Catalyst 2948G-L3 と 4908G-L3 スイッチにブリッジ テーブルを置くための学習プロセスが、スイッチ ワイド ベースよりも 1 ポート ベースで分散されるからです。 例えば、 図 1 のトポロジーを考えてみます。 図 1: 2 つのホストを搭載した Catalyst 2948G-L3 スイッチ
このトポロジーでは、インターフェイス ファスト 1 およびインターフェイス ファスト 2 が同じブリッジ グループに属すと仮定します。２つのブリッジ テーブル エントリは、以下に示すように、インターフェイス ファスト 1 およびインターフェイス ファスト 2 の各 MAC スイッチに付加されます。 2948G-L3#show bridge 1
Total of 300 station blocks, 298 free
Codes: P - permanent, S - self
Bridge Group 1:
Address Action Interface
0000.1111.1111 forward FastEthernet1
0000.2222.2222 forward FastEthernet2
2948G-L3#
この例は、Catalyst 2948G-L3 スイッチが、インターフェイス ファスト 1 で MAC アドレス 0000.1111.1111 を学習し、MAC アドレス 0000.2222.2222 をインタフェース ファスト 2 で学習したことを示します。 しかし内部的には、インターフェイス ファスト 1 およびインターフェイス ファスト 2 に、各 MAC アドレスのエントリがあります。MAC アドレス 0000.1111.1111 に関しては、インターフェイス ファスト 1 のエントリが "ローカル" エントリであり、MAC 0000.1111.1111のついたデバイスは、直接または他のレイヤ 2 デバイスを介してこのインターフェイスに接続されます。 インタフェース ファスト 2 の 0000.1111.1111 エントリは "リモート" エントリとなります。つまり、この MAC アドレスが付いたデバイスはこのインターフェイスには接続されません。リモート ブリッジ テーブル エントリは、MAC アドレスが実際に接続されるインターフェイスを示します (この場合、インタフェース ファスト 1)。 MAC アドレス 0000.2222.2222 に関しては、エントリが反対になります。インタフェース ファスト 2 は、ローカル エントリの MAC アドレスをもち、インタフェース ファスト 1 はリモート エントリの MACアドレスをもちインターフェイス ファスト2 を示します。 図 2 は、Catalyst 2948G-L3 スイッチでの MAC アドレスのグローバル フォワーディング テーブルへの格納方法、内部状態、1 ポートあたりのブリッジ テーブルを示します。 図2: グローバルおよび 1 ポートあたりのフォワーディング テーブル エントリ状態
show epc patricia interface <interface> mac を使用して、ブリッジ テーブル エントリの実際の内部状態を確認できます (patricia ツリーはブリッジ テーブルの格納、アクセスに使用するデータ構造です)。 例えば、インターフェイス ファスト 1 のブリッジ テーブル ("mac") エントリの内部状態です。 2948G-L3#show epc patricia interface fast 1 mac 1# MAC addr:0000.0000.0000 VC:0 Entry: 2# MAC addr:0900.2b01.0001 MyMAC 3# MAC addr:0180.c200.0000 MyMAC 4# MAC addr:0100.0ccc.cccd MyMAC 5# MAC addr:0100.0ccc.cccc MyMAC 6# MAC addr:0001.43a0.cc07 HsrpMAC 7# MAC addr:0000.2222.2222 IF Number:5 Entry:Remote 8# MAC addr:0000.1111.1111 IF Number:4 Entry:Local Total number of MAC entries: 8 2948G-L3# インターフェイス ファスト 1 の "ローカル" エントリは、MAC アドレス 0000.1111.1111 を対象とし、"リモート" エントリは、MAC アドレス 0000.2222.2222 を対象としていることに注意します。 反対にするとインタフェース ファスト 2 対象となります。 2948G-L3#show epc patricia interface fast 2 mac 1# MAC addr:0000.0000.0000 VC:0 Entry: 2# MAC addr:0900.2b01.0001 MyMAC 3# MAC addr:0180.c200.0000 MyMAC 4# MAC addr:0100.0ccc.cccd MyMAC 5# MAC addr:0100.0ccc.cccc MyMAC 6# MAC addr:0001.43a0.cc08 HsrpMAC 7# MAC addr:0000.2222.2222 IF Number:5 Entry:Local 8# MAC addr:0000.1111.1111 IF Number:4 Entry:Remote Total number of MAC entries: 8 2948G-L3# インターフェイス ファスト 2 の "ローカル" エントリは、MAC アドレス 0000.2222.2222 を対象とし、"リモート" エントリは、MAC アドレス 0000.1111.1111 を対象とします。 |
| ブリッジ グループ構成時の非対称ルーティングの意味 |
ブリッジ設定を非対称のルーティング トポロジーを伴う Catalyst 2948G-L3 または 4908G-L3 スイッチで行う場合には、分散型ブリッジ テーブルに関して重要な機能的意味をもちます。具体的には、非対称ルーティングをともなうブリッジでは、ブリッジ グループ内で周期的に未知のユニキャスト フラッディングを引き起こす可能性があります。 非対称ルーティングにより、Catalyst 2948G-L3 を介した 任意の IP サブネットへトラフィック パターンは同じパスを経由しません。例えば、図 3 のトポロジーを考えます。
このトポロジーでは、サーバ 1 (10.1.1.20) 向けの IP サブネット 10.10.10.0/24 から発するトラフィックがルータ 1 に入り、インタフェース ギガ 1 を介して IP サブネット 10.1.1.0/24 に送られます。 インターフェイス ギガ 1 は、Catalyst 2948G-L3 スイッチのギガ 49 に接続します。インターフェイス ギガ 49 は、インターフェイス ファースト1 として作動する場合、サーバ 1 が接続されるブリッジ グループに属します。 サーバ 1 が IP サブネット 10.10.10.0/24 の要求ホストにトラフィックを返送する場合、デフォルトのゲートウェイを使用します。サーバ 1 のデフォルト ゲートウェイはルータ 2 であり、インターフェイス ギガ 50 に接続されています。インターフェイス ギガ 50 もブリッジ グループ 1 のメンバーです。 このトポロジーで注意する重要な点は、IP サブネット 10.10.10.0/24 からサーバ 1 に向けられたトラフィックはルータ 1 で送られるが、サーバ 1から IP サブネット 10.10.10.0/24 へのリターン トラフィックはルータ 1 ではなく、ルータ 2 を通り抜けることです。 結果として、インターフェイス ギガ 49 (ルータ 1 に搭載) はサーバ 1 (MAC アドレス 0000.3333.3333) からのトラフィックを定期的には見ていません。つまり Catalyst 2948G-L3 スイッチは、サーバ 1 に向けたインターフェイス ギガ 49 で受けるフレームをブリッジ グループのすべてのポートへ転送するようにします。インターフェイス ギガ 49 では最終的に、サーバ 1 の "リモート" ブリッジ テーブル エントリがエイジ アウトになります。 これがどのようにして起こるか詳細を説明します。すべての ARP テーブルとブリッジ テーブルはエンプティであると仮定します。
この時点で、すべて予定どおりに動作しています。例えば、ネットワーク アナライザがインターフェイス ファスト 2 で接続されている場合 (ブリッジ グループ 1 においても)、ブロードキャストやマルチキャストなどのフラッド トラフィックだけアナライザが受け取ります。 しかし、10.10.10.100 から 10.1.1.20 (サーバ 1) へのユニキャスト トラフィックをアナライザが捕捉した場合は、ネットワーク管理者は驚くかもしれません。 サーバ 1 のリモート エントリがインタフェース ギガ 49 (ルータ 1 に接続) でエイジ アウトすると問題が発生します。0000.3333.3333 のソース MAC アドレスを伴うフレームがインターフェイスに到来しない場合、300 秒後 (ブリッジ テーブル エイジング 時間) に発生します。サーバ 1 のリモート エントリがエイジ アウトした場合に、どのように内部ブリッジ テーブルが現れるかを示します。 2948G-L3#show epc patricia interface gig 49 mac 1# MAC addr:0001.43a0.cd07 HsrpMAC 2# MAC addr:0000.1111.1111 IF Number:52 Entry:Local 3# MAC addr:0100.0ccc.cccd MyMAC 4# MAC addr:0180.c200.0000 MyMAC 5# MAC addr:0900.2b01.0001 MyMAC 6# MAC addr:0100.0ccc.cccc MyMAC Total number of MAC entries: 6 2948G-L3# 唯一のエントリはルータ 1 のローカル エントリです。サーバ 1 の リモート エントリ (MAC アドレス 0000.3333.3333) は削除されています。その結果、ルータ 1 からブリッジ グループのあらゆるインタフェースのサーバ 1 へすべてのユニキャスト トラフィックがフラッディングします。 1 インタフェースごとにブリッジ テーブル エントリの内部状態を確認することが、問題解決の唯一の方法となります。これは、Catalyst 2948G-L3 スイッチがサーバ 1 のエントリを保っていることを、show bridge 出力が示しているからです。 2948G-L3#show bridge 1
Total of 300 station blocks, 297 free
Codes: P - permanent, S - self
Bridge Group 1:
Address Action Interface
0000.2222.2222 forward Gi50
0000.3333.3333 forward FastEthernet1
0000.1111.1111 forward Gi49
2948G-L3#
Catalyst 2948G-L3 スイッチが MAC アドレスの任意のインタフェースでローカル エントリを保持している期間は、MAC アドレスがブリッジ テーブルに現れます。 さらに、ルータ 1 の show arp は、ARP エントリが完全で正しいことを示しています。 Router1#show arp Protocol Address Age (min) Hardware Addr Type Interface Internet 10.1.1.1 - 0000.1111.1111 ARPA GigabitEthernet1/1 Internet 10.10.10.1 - 0050.3e7c.45a1 ARPA FastEthernet7/1 Internet 10.1.1.20 7 0000.3333.3333 ARPA GigabitEthernet1/1 Internet 10.10.10.100 9 0000.aaaa.aaaa ARPA FastEthernet7/1 Router1# これは ARP エイジング時間がデフォルトで 4 時間あり、ブリッジ テーブル エイジング時間より長くなっています。 この問題については以下の 2 点を検討する必要があります。
最初の処置方法を推奨します。２番目の処置では性能に悪影響を与えないように、ユニキャスト フラッドを確実に減少させる必要があります。(ルータで ARPing の負荷を増加させることは、ほとんどの場合、有意義ではありません)。 デフォルトで 4 時間の ARP エイジング時間では、ユニキャスト フラッドが約 4 時間発生する恐れもあります。短縮した ARP タイマーを使用して、ブリッジ テーブル エントリが再インストールされる約 4 分前まではユニキャスト フラッドが継続する必要があります。これは、ルータの ARP テーブルのホストにトラフィックが存在しない場合 (aging time - 60 秒) 、ルータはホストに対して再度 ARP を行いリフレッシュするか、Catalyst 2948G-L3 または 4908G-L3 スイッチにダイナミック ブリッジ テーブル エントリを再インストールします。 ARP タイマーとブリッジ テーブル タイマーを正確に同期させる方法はないため、2 番目の処置が完全にユニキャスト フラッディングを排除するわけではありません。 |
