ルータとスイッチ間の Cisco Discovery Protocol の動作

概要

このドキュメントでは、ルータとCisco IOS^®が稼働するスイッチ間のCisco Discovery Protocol(CDP)の動作について説明^します。

CDPは、メディアおよびプロトコルに依存しないシスコ独自のレイヤ2プロトコルであり、シスコが製造したすべての機器で動作します。シスコデバイスは、接続された各ネットワークインターフェイスからマルチキャスト宛先アドレス01-00-0c-cc-cc-ccにCDPアナウンスを送信します。これらのマルチキャストパケットは、接続されたネットワークインターフェイスを介してCDPをサポートするシスコのスイッチおよびその他のネットワークデバイスによって受信されます。

前提条件

要件

このドキュメントに特有の要件はありません。

使用するコンポーネント

このドキュメントの内容は、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。このドキュメントでは、Cisco IOSが稼働するスイッチとシスコ ルータに適用されます。

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、初期（デフォルト）設定の状態から起動しています。対象のネットワークが実稼働中である場合には、どのようなコマンドについても、その潜在的な影響について確実に理解しておく必要があります。

CDPタイマーとCDPホールドタイム

デフォルトでは、CDPアナウンスは、イーサネット、フレームリレー、ATMなどのサブネットワークアクセスプロトコル(SNAP)ヘッダーをサポートするインターフェイスで60秒ごとに送信されます。ホールドタイムは、テーブル内のエントリのライフタイムを指定します。つまり、ホールドタイムを超える期間だけデバイスからアナウンスが受信されない場合、デバイス情報は廃棄されます（デフォルトは180秒）。

デフォルトのCDPタイマー（60秒）とCDPホールドタイム（180秒）を変更するには、それぞれcdp timerとcdp holdtime Cisco IOSコンフィギュレーションコマンドを入力します。変更はshow cdpコマンドで確認できます。このコマンドは現在のデバイスのCDP設定を表示します。

Router#show cdp
Global CDP information:
        Sending CDP packets every 60 seconds
        Sending a holdtime value of 180 seconds
        Sending CDPv2 advertisements is enabled

CDPはすべてのインターフェイスでデフォルトで有効になっています。ただし、ルータ全体またはインターフェイス単位でCDPを無効にするオプションがあります。

トポロジ

Switch#show run int fa1/0/23

Building configuration...
Current configuration : 267 bytes
!
interface FastEthernet1/0/23
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport trunk native vlan 10
 switchport mode trunk
 power inline never 
 spanning-tree portfast
 spanning-tree guard root
end


int vlan 10
ip address 10.111.51.3 255.255.255.224
int vlan 21
ip address 10.111.48.3 255.255.255.128

Router#show run int gi0/1
interface GigabitEthernet0/1
  no ip address
  no ip redirects
  duplex auto
  speed auto
  media-type rj45
  end


interface GigabitEthernet0/1.1
  encapsulation dot1Q 1
  shutdown
  end

interface GigabitEthernet0/1.10
 encapsulation dot1Q 10
 ip address 10.111.51.1 255.255.255.224
 end

interface GigabitEthernet0/1.21
 encapsulation dot1Q 21
 ip address 10.111.48.1 255.255.255.128
 end

ルータのインターフェイスには、dot1qサブインターフェイスgi0/0.1、gi0/0.10、およびgi0/0.21がそれぞれVLAN 1、10、および21で設定されています。スイッチのインターフェイスは、すべてのVLANが許可されるトランクリンクです。

Router#show ip int brief

Interface                  IP-Address      OK? Method Status             Protocol
GigabitEthernet0/0         10.106.68.151   YES DHCP   up                    up
GigabitEthernet0/1         unassigned      YES NVRAM  up                    up
GigabitEthernet0/1.1       unassigned      YES unset  administratively down down
GigabitEthernet0/1.10      10.111.51.1     YES manual up                    up
GigabitEthernet0/1.21      10.111.48.1     YES manual up                    up

次に示すように、スイッチはルータを有効なCDPネイバーとして表示します。

Switch#show cdp neighbor

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay
Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID
Router           Fas 1/0/23        145             R S I  3845      Gig 0/1.10

ルータで同じコマンドを実行しても、直接接続されたスイッチは表示されません。

Router#show cdp neighbor

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay
Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID

CDPのデバッグを実行して、原因を特定します( debug cdp { packets |隣接関係 | events} )。

ルータのログ

このエントリはキャッシュ内にあります。

CDP-PA: version 2 packet sent out on GigabitEthernet0/1 --->the packet is sent out on gi0/1

スイッチのログ

CDP-PA: version 2 packet sent out on FastEthernet1/0/23
CDP-EV: No space for insertion of civic location
CDP-EV: No space (1068) for insertion of location information.
CDP-PA: Packet received from Router on interface FastEthernet1/0/23

前のログに示したように、ルータは接続されたインターフェイスのスイッチからCDPパケットを受信しませんでした。dot1qカプセル化を使用するインターフェイスは、管理上シャットダウンされています。したがって、スイッチがCDPパケットを送信すると、パケットはルータによって廃棄されます。

注：ルータでは、VLAN/dot1qカプセル化が最も小さいサブインターフェイスが、CDPパケットを伝送する優先サブインターフェイスとして選択されます。スイッチでは、設定されている最も低いVLANでCDPトラフィックが常に優先されます。つまり、VLAN 1は常にVLANデータベースから削除できません。CDPプロトコルの動作は、トランクリンクに設定されているネイティブVLANに応じて、スイッチがタグ付きパケットまたはタグなしパケットとしてCDPを送信する場合とは異なります。

スイッチでは、設定されている最も低いVLANでCDPトラフィックが常に優先されます。つまり、VLAN 1は常にVLANデータベースから削除できません。

CDPプロトコルの動作は、トランクリンクに設定されているネイティブVLANに応じて、スイッチがタグ付きパケットまたはタグなしパケットとしてCDPを送信する場合とは異なります。

シナリオ 1：スイッチがタグ付きCDPパケットを送信する

Switch configuration:
interface FastEthernet1/0/1
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport trunk native vlan 10
 switchport mode trunk
 end

ケース 1： ルータにVLAN 1が設定されているサブインターフェイスがup/upになっている

interface GigabitEthernet0/1.1
  encapsulation dot1Q 1
end


interface GigabitEthernet0/1.10
 encapsulation dot1Q 10
 ip address 10.111.51.1 255.255.255.224
end

interface GigabitEthernet0/1.21
 encapsulation dot1Q 21
 ip address 10.111.48.1 255.255.255.128
 end


GL.S.14-3800-8#show ip int brief

Interface                  IP-Address      OK? Method Status             Protocol
GigabitEthernet0/0         10.106.68.151   YES DHCP   up                    up
GigabitEthernet0/1         unassigned      YES NVRAM  up                    up
GigabitEthernet0/1.1       unassigned      YES unset  up                    up
GigabitEthernet0/1.10      10.111.51.1     YES manual up                    up
GigabitEthernet0/1.21      10.111.48.1     YES manual up                    up

スイッチはVLAN 1上でCDPパケットを送信します。CDPパケットはルータによってタグ付きパケットとして受信されます。ルータは、いずれかのサブインターフェイスがVLAN1のdot1qカプセル化で設定され、UPであるかどうかを確認します。このチェックが成功すると、CDPパケットはGigabitEthernet 0/1.1のルータによって処理されます。

ルータは、VLAN1のdot1qカプセル化（または最小のVLAN）を使用してup/upに設定された最小の番号のサブインターフェイスでCDPパケットを生成します。

このシナリオでは、ルータはFastEthernet1/0/23のスイッチによって受信されたgi0/1.1でタグなしCDPパケットを送信します。

スイッチのログ

CDP-PA:バージョン2のパケットがFastEthernet1/0/23に送信されます。このエントリはキャッシュ内にあります。

CDP-PA: Packet received from Router on interface FastEthernet1/0/23

ルータのログ 

CDP-PA:GigabitEthernet0/1.1で送信されたバージョン2パケット。CDP-PA:インターフェイスGigabitEthernet0/1.1のスイッチから受信したパケット。このエントリはキャッシュ内に存在します。

CDP-EV: Lookup for ip phone with idb= GigabitEthernet0/1.1
 ip= 10.111.51.3 mac= 0021.567e.e219 platform= cisco WS-C3750-24P

ルータでshow cdp neighborコマンドを入力します。

Switch#show cdp neighbor

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID
Router          Fas 1/0/23        149             R S I  3845      Gig 0/1.1

ルータでshow cdp neighコマンドを入力します。

Router#show cdp neigh

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge>
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,>
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay>

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID>
Switch          Gig 0/1.1          158             S I   WS-C3750- Fas 1/0/23

ケース 2：VLAN 1のサブインターフェイスがないようにルータインターフェイスの設定を変更する

!

interface GigabitEthernet0/1.1
 end
!

Router#show ip interface brief

Interface                  IP-Address      OK? Method Status             Protocol
GigabitEthernet0/0         10.106.68.151   YES DHCP   up                    up
GigabitEthernet0/0.1       unassigned      YES unset  up                    up
GigabitEthernet0/1         unassigned      YES NVRAM  up                    up
GigabitEthernet0/1.1       unassigned      YES unset  up                    up
GigabitEthernet0/1.10      10.111.51.1     YES manual up                    up
GigabitEthernet0/1.21      10.111.48.1     YES manual up                    up

分析

スイッチは、fa1/0/23でCDPタグ付きパケットを送信します。ルータがパケットを受信すると、ルータのサブインターフェイスがVLAN 1のカプセル化dot1qに設定されているかどうかを確認します。現在、サブインターフェイスは設定されていません。

そのため、ルータはメインインターフェイスでCDPパケットを受信します。ルータがメインインターフェイスでパケットを受信する理由は、VLAN 1がアクティブであるためです。確認のためにshow vlan-switchコマンドを入力します。ルータにVLAN 1用のインターフェイスが設定されていない場合でも、CDPパケットは受信されます。

Router#show vlan-switch

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------

1    default                          active
1002 fddi-default                     act/unsup
1003 token-ring-default               act/unsup
1004 fddinet-default                  act/unsup
1005 trnet-default                    act/unsup

VLAN Type  SAID       MTU   Parent RingNo BridgeNo Stp  BrdgMode Trans1 Trans2

---- ----- ---------- ----- ------ ------ -------- ---- -------- ------ ------

1    enet  100001     1500  -      -      -        -    -        1002   1003
1002 fddi  101002     1500  -      -      -        -    -        1      1003
1003 tr    101003     1500  1005   0      -        -    srb      1      1002
1004 fdnet 101004     1500  -      -      1        ibm  -        0      0
1005 trnet 101005     1500  -      -      1        ibm  -        0      0

このようなシナリオでは、ルータからのCDPパケットはgi0/1を介して送信されます。

スイッチのログ

CDP-PA: version 2 packet sent out on FastEthernet1/0/23
CDP-PA: Packet received from Router on interface FastEthernet1/0/23

このエントリはキャッシュ内にあります。

CDP-PA: version 2 packet sent out on FastEthernet1/0/23

ルータのログ

CDP-PA: version 2 packet sent out on GigabitEthernet0/1>
CDP-PA: Packet received from Switch on interface GigabitEthernet0/1

このエントリはキャッシュ内にあります。

CDP-EV: Lookup for ip phone with idb= GigabitEthernet0/1 ip= 10.111.51.3 
mac= 0021.567e.e219 platform= cisco WS-C3750-24P

スイッチ側：

Switch#show cdp neighbor

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID
Router          Fas 1/0/23        123             R S I  3845      Gig 0/1

ルータ側：

Router#show cdp neighbor

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID
Switch          Gig 0/1            160             S I   WS-C3750- Fas 1/0/23

カプセル化VLANをネイティブとして設定しているインターフェイスでも、同様の動作が見られます。

シナリオ 2：スイッチがタグなしCDPパケットを送信する

Switch configuration:

interface FastEthernet1/0/1
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport trunk native vlan 1
 switchport mode trunk
 end

ケース1:VLAN 1が設定されているインターフェイスがUp/Upである

interface GigabitEthernet0/1.1
  encapsulation dot1Q 1
end


interface GigabitEthernet0/1.10
 encapsulation dot1Q 10
 ip address 10.111.51.1 255.255.255.224
end


interface GigabitEthernet0/1.21
 encapsulation dot1Q 21
 ip address 10.111.48.1 255.255.255.128
 end

スイッチがCDPパケットをルータに送信すると、タグなしパケットが送信されます。これは、この通信にネイティブVLANが使用されるためです。したがって、ルータはVLAN 1が設定されているインターフェイスでパケットを受信します。ルータは、dot1qカプセル化VLAN 1が設定されていて、インターフェイスがup/upであるかどうかをチェックします。このチェックが成功すると、ルータはそのインターフェイスを介してパケットを送信します。

Switch#show cdp neighbor

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID
Router          Fas 1/0/23        5               R S I  3845      Gig 0/1.1

Router#show cdp neighbor

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID
Switch          Gig 0/1.1          8               S I   WS-C3750- Fas 1/0/23

ルータのログ

CDP-PA: version 2 packet sent out on GigabitEthernet0/1.1
CDP-PA: Packet received from Switch on interface GigabitEthernet0/1.1

エントリがキャッシュに見つかりません。

スイッチのログ

CDP-AD: Aging entry for Router, on interface FastEthernet1/0/23
CDP-PA: Packet received from Router on interface FastEthernet1/0/23

エントリがキャッシュに見つかりません。

CDP-PA: version 2 packet sent out on FastEthernet1/0/23

ケース 2： VLANが設定されているルータのインターフェイスがアップ/アップで、どちらのインターフェイスもネイティブVLANが指定されていない

interface GigabitEthernet0/1.1
encapsulation dot1Q 1
end


interface GigabitEthernet0/1.10
encapsulation dot1Q 10 native
ip address 10.111.51.1 255.255.255.224
end


interface GigabitEthernet0/1.21
encapsulation dot1Q 21
ip address 10.111.48.1 255.255.255.128
end

分析

スイッチがCDPパケットをルータに送信すると、タグなしパケットが通信にネイティブVLANが使用されて送信されます。ルータは、自身にVLAN 1が設定されているため、gi0/1.1経由でパケットを受信します。ルータは、VLAN 1が設定されているか、他のネイティブVLANが設定されているかを確認します。現在のケースでは、インターフェイスgi0/1.10にnativeキーワードが設定されています。したがって、ルータはgi0/1.10サブインターフェイスを介してパケットを送信します。

このシナリオでは、次の出力が表示されます。

Switch#show cdp neighbor

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID
Router          Fas 1/0/23        5               R S I  3845      Gig 0/1.1

ルータでのCDPネイバーの結果を次に示します。

Router#show cdp neighbor

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID
Switch          Gig 0/1.10         7               S I   WS-C3750- Fas 1/0/23

ルータのログ

CDP-PA: version 2 packet sent out on GigabitEthernet0/1.10
CDP-PA: Packet received from Switch on interface GigabitEthernet0/1.1

エントリがキャッシュに見つかりません。

スイッチのログ

CDP-AD: Aging entry for Router, on interface FastEthernet1/0/23
CDP-PA: Packet received from Router on interface FastEthernet1/0/23

エントリがキャッシュに見つかりません。

CDP-PA:バージョン2のパケットがFastEthernet1/0/23に送信される

ケース 3： VLAN 1が設定されているインターフェイスはありませんが、どちらのインターフェイスにもNativeキーワードが設定されていません

interface GigabitEthernet0/1.1
 end

interface GigabitEthernet0/1.10
 encapsulation dot1Q 10 native
 ip address 10.111.51.1 255.255.255.224
end


interface GigabitEthernet0/1.21
 encapsulation dot1Q 21
 ip address 10.111.48.1 255.255.255.128
 end

スイッチがルータにパケットを送信すると、タグなしパケットがネイティブVLANを介して送信されます。ルータはgi0/1経由でパケットを受信します。ルータはVLAN 1が設定されているか、他のネイティブVLANが設定されているかどうかをチェックします。

ここで、gi0/1.10インターフェイスはネイティブとしてカプセル化が設定されているため、ルータはgi0/1.10を介してパケットを送信します。

Switch#show cdp neighbor

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID
Router          Fas 1/0/23        156             R S I  3845      Gig 0/1

Router#sh cdp neigh

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID
Switch          Gig 0/1.10         0               S I   WS-C3750- Fas 1/0/23

ルータのログ 

CDP-PA: version 2 packet sent out on GigabitEthernet0/1.10
CDP-PA: Packet received from Switch on interface GigabitEthernet0/1

エントリがキャッシュに見つかりません。

スイッチのログ

CDP-AD: Aging entry for Router, on interface FastEthernet1/0/23
CDP-PA: Packet received from Router on interface FastEthernet1/0/23

エントリがキャッシュに見つかりません。

CDP-PA: version 2 packet sent out on FastEthernet1/0/23

ケース 4： ルータにVLAN dot1qカプセル化がなく、ネイティブVLANが指定されていない

interface GigabitEthernet0/1.1

 end


interface GigabitEthernet0/1.10
 encapsulation dot1Q 10
 ip address 10.111.51.1 255.255.255.224
end


interface GigabitEthernet0/1.21
 encapsulation dot1Q 21
 ip address 10.111.48.1 255.255.255.128
 end

スイッチがパケットをルータに送信すると、通信がネイティブVLAN上にあるため、タグなしCDPパケットが送信されます。ルータはgi0/1経由でパケットを受信します。ルータはVLAN 1が設定されているか、他のネイティブVLANが設定されているかどうかをチェックします。インターフェイスがないため、ルータは（メインインターフェイスを介して）gi0/1経由でパケットを送信します。

次の出力は、次のシナリオで表示されます。

Switch#show cdp neighbor

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID
Router          Fas 1/0/23        7               R S I  3845      Gig 0/1

ルータの出力を次に示します。

Router#show cdp neighbor

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone,
                  D - Remote, C - CVTA, M - Two-port Mac Relay

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID
Switch          Gig 0/1           7               S I   WS-C3750- Fas 1/0/23

ルータのログ

CDP-PA: version 2 packet sent out on GigabitEthernet0/1
CDP-PA: Packet received from Switch on interface GigabitEthernet0/1

エントリがキャッシュに見つかりません。

スイッチのログ

CDP-AD: Aging entry for Router, on interface FastEthernet1/0/23
CDP-PA: Packet received from Router on interface FastEthernet1/0/23

エントリがキャッシュに見つかりません。

CDP-PA: version 2 packet sent out on FastEthernet1/0/23

要約

ルータはタグ付きCDPパケットを受信します。

ルータはタグなしCDPパケットを受信します。