Catalyst 4500 シリーズ スイッチ Cisco IOS ソフトウェア コンフィギュレーション ガイド リリース 12.2(40)SG
オプションの STP 機能の設定
オプションの STP 機能の設定
発行日;2013/09/04 | 英語版ドキュメント(2011/01/31 版) | ドキュメントご利用ガイド | ダウンロード ; この章pdf , ドキュメント全体pdf (PDF - 10MB) | フィードバック

目次

オプションの STP 機能の設定

ルート ガードの概要

ルート ガードのイネーブル化

ループ ガードの概要

ループ ガードのイネーブル化

EtherChannel ガードの概要

EtherChannel ガードのイネーブル化

PortFast の概要

PortFast のイネーブル化

BPDU ガードの概要

BPDU ガードのイネーブル化

PortFast BPDU フィルタリングの概要

PortFast BPDU フィルタリングのイネーブル化

UplinkFast の概要

UplinkFast のイネーブル化

BackboneFast の概要

BackboneFast のイネーブル化

オプションの STP 機能の設定

この章では、Catalyst 4500 シリーズ スイッチ上でサポートされるスパニングツリー プロトコル(STP)の機能について説明します。設定上の注意事項、設定手順、および設定例についても示します。

この章の主な内容は、次のとおりです。

「ルート ガードの概要」

「ルート ガードのイネーブル化」

「ループ ガードの概要」

「ループ ガードのイネーブル化」

「EtherChannel ガードの概要」

「EtherChannel ガードのイネーブル化」

「PortFast の概要」

「PortFast のイネーブル化」

「BPDU ガードの概要」

「BackboneFast のイネーブル化」

「PortFast BPDU フィルタリングの概要」

「BackboneFast のイネーブル化」

「UplinkFast の概要」

「UplinkFast のイネーブル化」

「BackboneFast の概要」

「BackboneFast のイネーブル化」


) STP の設定手順については、「STP および MST の設定」を参照してください。



) この章のスイッチ コマンドの構文および使用方法の詳細については、Catalyst 4500 Series Switch Cisco IOS Command Referenceおよび次の URL の関連マニュアルを参照してください。

http://www.cisco.com/en/US/products/ps6350/index.html


ルート ガードの概要

スパニングツリーのルート ガードを設定すると、インターフェイスは強制的に指定ポートになり、現在のルート ステータスを保護して、周辺のスイッチがルート スイッチになるのを防ぎます。

ルート ガードをポート単位でイネーブルにすると、ポートが所属するすべてのアクティブ VLAN にルート ガードが自動的に適用されます。ルート ガードをディセーブルにすると、指定されたポートのルート ガードがディセーブルになり、そのポートは自動的にリスニング ステートになります。

ルート ガードがイネーブルになっているポートを持つスイッチが新しいルートを検出すると、ポートは root-inconsistent ステートになります。そのあとスイッチが新しいルートを検出しなければ、そのポートは自動的にリスニング ステートになります。

ルート ガードのイネーブル化

レイヤ 2 アクセス ポート上のルート ガードをイネーブルにする(このポートを強制的に指定ポートにする)には、次の作業を行います。

 

コマンド
目的

ステップ 1

Switch(config)# interface {{ fastethernet | gigabitethernet | tengigabitethernet } slot / port }

設定するインターフェイスを選択します。

ステップ 2

Switch(config-if)# [ no ] spanning-tree guard root

ルート ガードをイネーブルにします。

ルート ガードをディセーブルにする場合は、 no キーワードを使用します。

ステップ 3

Switch(config-if)# end

コンフィギュレーション モードを終了します。

ステップ 4

Switch# show spanning-tree

設定を確認します。

次に、ファスト イーサネット インターフェイス 5/8 上でルート ガードをイネーブルにする例を示します。

Switch(config)# interface fastethernet 5/8
Switch(config-if)# spanning-tree guard root
Switch(config-if)# end
Switch#
 

次に、設定を確認する例を示します。

Switch# show running-config interface fastethernet 5/8
Building configuration...
 
Current configuration: 67 bytes
!
interface FastEthernet5/8
switchport mode access
spanning-tree guard root
end
 
Switch#
 

次に、root-inconsistent ステートのポートがあるかどうかを判別する例を示します。

Switch# show spanning-tree inconsistentports
 
Name Interface Inconsistency
-------------------- ---------------------- ------------------
VLAN0001 FastEthernet3/1 Root Inconsistent
VLAN0001 FastEthernet3/2 Root Inconsistent
VLAN1002 FastEthernet3/1 Root Inconsistent
VLAN1002 FastEthernet3/2 Root Inconsistent
VLAN1003 FastEthernet3/1 Root Inconsistent
VLAN1003 FastEthernet3/2 Root Inconsistent
VLAN1004 FastEthernet3/1 Root Inconsistent
VLAN1004 FastEthernet3/2 Root Inconsistent
VLAN1005 FastEthernet3/1 Root Inconsistent
VLAN1005 FastEthernet3/2 Root Inconsistent
 
Number of inconsistent ports (segments) in the system :10

ループ ガードの概要

ループ ガードは、ポイントツーポイント リンク上の単方向リンク障害が原因で発生するブリッジング ループの防止に有効です。グローバルにイネーブル化した場合、ループ ガードはシステム上のすべてのポイントツーポイント ポートに適用されます。ループ ガードはルート ポートおよびブロックされたポートを検出し、これらのポートがセグメント上の DP から BPDU を受信し続けるようにします。ループ ガード対応のルート ポートまたはブロック ポートが指定ポートから送られた BPDU の受信を停止した場合、そのポートは物理リンク エラーがポートで発生したと判断して、ブロッキング ステートに移行します。ポートは BPDU を受信すると、ただちにこのステートから回復します。

ループ ガードはポート単位でイネーブルにすることができます。ループ ガードをイネーブルにすると、すべてのアクティブ インスタンスまたはポートが属する VLAN にループ ガードが自動的に適用されます。ループ ガードをディセーブルにした場合は、指定したポートに対してディセーブルになります。ループ ガードをディセーブルにすると、ループに一貫性のないすべてのポートがリスニング ステートに移行します。

チャネル上でループ ガードをイネーブルに設定し、最初のリンクが単一方向になった場合、ループ ガードは影響を受けたポートがチャネルから除外されるまで、チャネル全体をブロックします。図 18-1 に、3 台のスイッチ構成におけるループ ガードを示します。

図 18-1 ループ ガードが設定されたスイッチ 3 台の構成

 

図 18-1 に、次の設定を示します。

スイッチ A およびスイッチ B はディストリビューション スイッチです。

スイッチ C は、アクセス スイッチです。

ループ ガードは、スイッチ A、B、C のポート 3/1 および 3/2 でイネーブルです。

ルート スイッチでループ ガードをイネーブルにしても効果はありませんが、ルート スイッチが非ルート スイッチになった場合に保護されます。

ループ ガードを使用するときには、次の注意事項に従ってください。

PortFast 対応ポートまたはダイナミック VLAN ポートでは、ループ ガードをイネーブルにしないでください。

ルート ガードがイネーブルの場合は、ループ ガードをイネーブルにしないでください。

ループ ガードは、次のように他の機能と相互作用します。

ループ ガードは UplinkFast または BackboneFast の機能には影響しません。

ポイントツーポイント リンクに接続されていないポート上でループ ガードをイネーブルにしても、機能しません。

ルート ガードは強制的に、常にポートがルート ポートになるようにします。ポートがルート ポートまたは代替ポートの場合だけ、ループ ガードは有効です。特定のポート上でループ ガードとルート ガードの両方を同時にイネーブルにすることはできません。

ループ ガードはスパニングツリーで認識されているポートを使用します。ループ ガードは、ポート集約プロトコル(PAgP)が提供する論理ポートを利用できます。ただし、チャネルを形成するには、そのチャネルにグループ化するすべての物理ポートの設定に互換性がなければなりません。チャネルを形成するために、PAgP はすべての物理ポート上でルート ガードまたはループ ガードの設定を均一にします。

ループ ガードに適用される注意事項は、次のとおりです。

スパニングツリーは、BPDU を送信するチャネル内で最初に動作するポートを常に選択します。このリンクが単一方向になった場合、チャネル内の他のリンクが適切に機能している場合でも、ループ ガードはチャネルをブロックします。

ループ ガードによってブロックされている一連のポートをグループ化して、チャネルを形成した場合、スパニングツリーはこれらのポートのステート情報をすべて失い、新しいチャネル ポートは指定された役割を使用してフォワーディング ステートに移行できます。

チャネルがループ ガードによってブロックされている場合に、チャネルが切断されると、スパニングツリーはすべてのステート情報を失います。チャネルを形成する 1 つまたは複数のリンクが単一方向リンクである場合も、各物理ポートは指定されたロールを使用して、フォワーディング ステートに移行できます。


) UniDirectional Link Detection(UDLD; 単一方向リンク検出)をイネーブルにして、リンク障害を特定することができます。UDLD が障害を検出するまでは、ループが発生する可能性がありますが、ループ ガードでは検出できません。


ディセーブル化されたスパニングツリー インスタンスまたは VLAN 上では、ループ ガードは無効です。

ループ ガードのイネーブル化

ループ ガードはグローバルに、またはポートごとにイネーブルにできます。

スイッチ上でループ ガードをグローバルにイネーブルにするには、次の作業を行います。

 

コマンド
目的

ステップ 1

Switch(config)# spanning-tree loopguard default

スイッチ上でループ ガードをグローバルにイネーブルにします。

ステップ 2

Switch(config)# end

コンフィギュレーション モードを終了します。

ステップ 3

Switch# show spanning tree interface 4/4detail

この設定がポートに作用していることを確認します。

次に、ループ ガードをグローバルにイネーブルにする例を示します。

Switch(config)# spanning-tree loopguard default
Switch(config)# Ctrl-Z
 

次に、ファスト イーサネット ポート 4/4 のそれまでの設定を確認する例を示します。

Switch# show spanning-tree interface fastethernet 4/4 detail
Port 196 (FastEthernet4/4) of VLAN0010 is forwarding
Port path cost 1000, Port priority 160, Port Identifier 160.196.
Designated root has priority 32768, address 00d0.00b8.140a
Designated bridge has priority 32768, address 00d0.00b8.140a
Designated port id is 160.196, designated path cost 0
Timers:message age 0, forward delay 0, hold 0
Number of transitions to forwarding state:1
The port is in the portfast mode by portfast trunk configuration
Link type is point-to-point by default
Bpdu filter is enabled
Loop guard is enabled by default on the port
BPDU:sent 0, received 0
 

特定のインターフェイス上でループ ガードをイネーブルにするには、次の作業を行います。

 

コマンド
目的

ステップ 1

Switch(config)# interface { type slot/port } | { port-channel port_channel_number }

設定するインターフェイスを選択します。

ステップ 2

Switch(config-if)# spanning-tree guard loop

ループ ガードを設定します。

ステップ 3

Switch(config)# end

コンフィギュレーション モードを終了します。

ステップ 4

Switch# show spanning tree interface 4/4detail

この設定がポートに作用していることを確認します。

次に、ファスト イーサネット ポート 4/4 でループ ガードをイネーブルにする例を示します。

Switch(config)# interface fastEthernet 4/4
Switch(config-if)# spanning-tree guard loop
Switch(config-if)# ^Z
 

次に、設定がファスト イーサネット ポート 4/4 に与える影響を確認する例を示します。

Switch# show spanning-tree interface fastEthernet 4/4 detail
Port 196 (FastEthernet4/4) of VLAN0010 is forwarding
Port path cost 1000, Port priority 160, Port Identifier 160.196.
Designated root has priority 32768, address 00d0.00b8.140a
Designated bridge has priority 32768, address 00d0.00b8.140a
Designated port id is 160.196, designated path cost 0
Timers:message age 0, forward delay 0, hold 0
Number of transitions to forwarding state:1
The port is in the portfast mode by portfast trunk configuration
Link type is point-to-point by default
Bpdu filter is enabled
Loop guard is enabled on the port
BPDU:sent 0, received 0
Switch#

EtherChannel ガードの概要

EtherChannel ガードを使用すると、スイッチと接続したデバイス間での EtherChannel の設定の矛盾を検出できます。設定ミスは、EtherChannel でスイッチのインターフェイスを手動で設定して、1 つまたは複数のインターフェイスが他のデバイス上になかった場合に発生します。EtherChannel 設定時の注意事項については、「EtherChannel 設定時の注意事項および制約事項」を参照してください。


) EtherChannel ガードは、PAgP または LACP を介してではなく、forced モード(つまり「手動で設定される」モード)になっている EtherChannel にのみ適用されます。


スイッチが他のデバイス上での設定ミスを検出すると、EtherChannel ガードが、EtherChannel バンドル内のすべてのインターフェイスを errdisable にし、エラー メッセージを表示します。

この機能は、 spanning-tree etherchannel guard misconfig グローバル コンフィギュレーション コマンドでイネーブルにできます。

EtherChannel ガードのイネーブル化

スイッチで PVST+、Rapid PVST+、または MSTP が稼働している場合、EtherChannel の設定の矛盾を検出する EtherChannel ガード機能をイネーブルにできます。

EtherChannel ガードをイネーブルにするには、次の手順を実行します。この手順は任意です。

 

コマンド
目的

ステップ 1

configure terminal

グローバル コンフィギュレーション モードを開始します。

ステップ 2

spanning-tree etherchannel guard misconfig

EtherChannel ガードをイネーブルにします。

ステップ 3

end

特権 EXEC モードに戻ります。

ステップ 4

show spanning-tree summary

入力を確認します。

ステップ 5

copy running-config startup-config

(任意)コンフィギュレーション ファイルに設定を保存します。

EtherChannel ガード機能をディセーブルにするには、 no spanning-tree etherchannel guard misconfig グローバル コンフィギュレーション コマンドを使用します。

show interfaces status err-disabled 特権 EXEC コマンドを使用することで、EtherChannel の設定矛盾が原因でディセーブルになっているスイッチ ポートを表示できます。リモート デバイス上では、 show etherchannel summary 特権 EXEC コマンドを使用して、EtherChannel の設定を確認できます。

設定を修正した後、誤って設定していたポート チャネル インターフェイス上で、 shutdown および no shutdown インターフェイス コンフィギュレーション コマンドを入力してください。

PortFast の概要

スパニングツリー PortFast を使用すると、レイヤ 2 アクセス ポートとして設定されたインターフェイスは、リスニング ステートおよびラーニング ステートを経ずに、ただちにフォワーディング ステートに移行します。1 台のワークステーションまたはサーバに接続されたレイヤ 2 アクセス ポート上で PortFast を使用すると、スパニングツリーのコンバージェンスを待機しないで、装置がただちにネットワークに接続されます。インターフェイスがブリッジ プロトコル データ ユニット(BPDU)を受信した場合でも、スパニングツリーはそのポートをブロッキング ステートにせずに、ポートの動作ステートを non-port fast に設定します。これは、設定されたステートが port fast のままで、トポロジ変更に参加している場合も同様です。


) PortFast の目的は、アクセス ポートがスパニングツリーのコンバージェンスを待機する時間を最小限に抑えることです。したがって、PortFast はアクセス ポートで使用すると最も効果的です。別のスイッチに接続しているポートで PortFast をイネーブルにすると、スパニングツリー ループが作成されるリスクがあります。


PortFast のイネーブル化


注意 PortFast は、単一のエンド ステーションをレイヤ 2 アクセス ポートに接続する場合に限って使用してください。そうしない場合、ネットワーク ループが発生する可能性があります。

レイヤ 2 アクセス ポート上で PortFast をイネーブルにして、ただちにフォワーディング ステートに移行させるには、次の作業を行います。

 

コマンド
目的

ステップ 1

Switch(config)# interface {{ fastethernet | gigabitethernet | tengigabitethernet } slot / port } | { port-channel port_channel_number }

設定するインターフェイスを選択します。

ステップ 2

Switch(config-if)# [ no ] spanning-tree portfast

単一のワークステーションまたはサーバに接続されたレイヤ 2 アクセス ポート上で PortFast をイネーブルにします。

PortFast をディセーブルにする場合は、 no キーワードを使用します。

ステップ 3

Switch(config-if)# end

コンフィギュレーション モードを終了します。

ステップ 4

Switch# show running interface {{ fastethernet | gigabitethernet | tengigabitethernet } slot / port } | { port-channel port_channel_number }

設定を確認します。

次に、ファスト イーサネット インターフェイス 5/8 上で PortFast をイネーブルにする例を示します。

Switch(config)# interface fastethernet 5/8
Switch(config-if)# spanning-tree portfast
Switch(config-if)# end
Switch#
 

次に、設定を確認する例を示します。

Switch# show running-config interface fastethernet 5/8
Building configuration...
 
Current configuration:
!
interface FastEthernet5/8
no ip address
switchport
switchport access vlan 200
switchport mode access
spanning-tree portfast
end
 
Switch#

BPDU ガードの概要

スパニングツリー BPDU ガードは、BPDU を受信する、PortFast が設定されたインターフェイスをスパニングツリー ブロッキング ステートに移行させずに、シャットダウンします。有効な設定では、PortFast が設定されたインターフェイスは BPDU を受信しません。PortFast が設定されたインターフェイスが BPDU を受信した場合、認証されていないデバイスが接続された場合と同じように、無効な設定として通知されます。管理者は手動でインターフェイスを再び動作させなければならないので、BPDU ガード機能により、無効な設定に対する確実な対処が可能になります。


) BPDU ガード機能がイネーブルの場合、スパニングツリーは BPDU ガード機能を PortFast が設定されたすべてのインターフェイスに適用します。


BPDU ガードのイネーブル化

BPDU ガードをイネーブルにして、PortFast が設定された、BPDU を受信するインターフェイスをシャットダウンするには、次の作業を行います。

 

コマンド
目的

ステップ 1

Switch(config)# [ no ] spanning-tree portfast bpduguard

スイッチの PortFast が設定されたすべてのインターフェイス上で BPDU ガードをイネーブルにします。

BPDU ガードをディセーブルにする場合は、 no キーワードを使用します。

ステップ 2

Switch(config)# end

コンフィギュレーション モードを終了します。

ステップ 3

Switch# show spanning-tree summary totals

BPDU の設定を確認します。

次に、BPDU ガードをイネーブルにする例を示します。

Switch(config)# spanning-tree portfast bpduguard
Switch(config)# end
Switch#
 

次に、BPDU 設定を確認する例を示します。

Switch# show spanning-tree summary totals
 
Root bridge for: none.
PortFast BPDU Guard is enabled
Etherchannel misconfiguration guard is enabled
UplinkFast is disabled
BackboneFast is disabled
Default pathcost method used is short
 
Name Blocking Listening Learning Forwarding STP Active
-------------------- -------- --------- -------- ---------- ----------
34 VLANs 0 0 0 36 36
Switch#

PortFast BPDU フィルタリングの概要

Cisco IOS Release 12.2(25)EW 以降でサポートされる PortFast BPDU フィルタリングによって、管理者はシステムが特定のポートで BPDU を送受信しないようにできます。

グローバルに設定された PortFast フィルタリングは、動作中のすべての PortFast ポートに適用されます。動作可能 PortFast ステートのポートは、ホストに接続されていると見なされ、通常は BPDU をドロップします。動作中の PortFast ポートが BPDU を受信すると、ポートはすぐに PortFast 動作ステータスを失います。この場合、PortFast BPDU フィルタリングはこのポート上でディセーブルになり、STP はポート上で BPDU の送信を再開します。

PortFast BPDU フィルタリングはポート単位で設定することもできます。PortFast BPDU フィルタリングがポート上で明示的に設定されている場合、BPDU は送信されず、受信したすべての BPDU は廃棄されます。


注意 ホストに接続されていないポート上で PortFast BPDU フィルタリングを明示的に設定した場合、ポートは受信したすべての BPDU を無視してフォワーディング ステートになるので、ブリッジング ループが発生する可能性があります。

PortFast BPDU フィルタリングをグローバルにイネーブル化し、PortFast BPDU フィルタリングのデフォルトでポートを設定した場合(「BackboneFast のイネーブル化」を参照)、PortFast が PortFast BPDU フィルタリングをイネーブルまたはディセーブルにします。

ポートがデフォルトに設定されていない場合、PortFast の設定が PortFast BPDU フィルタリングに影響することはありません。 表 18-1 に、使用可能な PortFast BPDU フィルタリングの組み合わせを示します。PortFast BPDU フィルタリングを使用すると、エンド ホストの接続直後に、アクセス ポートがフォワーディング ステートに直接移行できます。

 

表 18-1 PortFast BPDU フィルタリングのポート設定

ポート単位の設定
グローバル設定
PortFast のステート
PortFast BPDU フィルタリングのステート

Default

Enable

Enable

Enable1

Default

Enable

Disable

Disable

Default

Disable

N/A

Disable

Disable

N/A

N/A

Disable

Enable

N/A

N/A

Enable

1.ポートは 10 以上の BPDU を送信します。このポートがいずれかの BPDU を受信した場合、PortFast および PortFast BPDU フィルタリングはディセーブルになります。

PortFast BPDU フィルタリングのイネーブル化

PortFast BPDU フィルタリングをグローバルにイネーブルにするには、次の作業を行います。

 

コマンド
目的

ステップ 1

Switch(config)# spanning-tree portfast bpdufilter default

スイッチ上で BPDU フィルタリングをグローバルにイネーブルにします。

ステップ 2

Switch# show spanning-tree summary totals

BPDU の設定を確認します。

次に、ポート上で PortFast BPDU フィルタリングをイネーブルにする例を示します。

Switch(config)# spanning-tree portfast bpdufilter default
Switch(config)# Ctrl-Z
 

次に、PVST+ モードで BPDU 設定を確認する例を示します。

Switch# show spanning-tree summary totals
Root bridge for:VLAN0010
EtherChannel misconfiguration guard is enabled
Extended system ID is disabled
Portfast is enabled by default
PortFast BPDU Guard is disabled by default
Portfast BPDU Filter is enabled by default
Loopguard is disabled by default
UplinkFast is disabled
BackboneFast is disabled
Pathcost method used is long
 
Name Blocking Listening Learning Forwarding STP Active
---------------------- -------- --------- -------- ---------- ----------
2 vlans 0 0 0 3 3
 
Switch#

) PVST+ については、「STP および MST の設定」 を参照してください。


PortFast BPDU フィルタリングをイネーブルにするには、次の作業を行います。

 

コマンド
目的

ステップ 1

Switch(config)# interface fastEthernet 4/4

設定するインターフェイスを選択します。

ステップ 2

Switch(config-if)# spanning-tree bpdufilter enable

BPDU フィルタリングをイネーブルにします。

ステップ 3

Switch# show spanning-tree interface fastethernet 4/4

設定を確認します。

次に、ファスト イーサネット ポート 4/4 上で PortFast BPDU フィルタリングをイネーブルにする例を示します。

Switch(config)# interface fastethernet 4/4
Switch(config-if)# spanning-tree bpdufilter enable
Switch(config-if)# ^Z
 

次に、PortFast BPDU フィルタリングがイネーブルになっていることを確認する例を示します。

Switch# show spanning-tree interface fastethernet 4/4
 
Vlan Role Sts Cost Prio.Nbr Status
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
VLAN0010 Desg FWD 1000 160.196 Edge P2p
 

次に、ポート上の詳細を表示する例を示します。

Switch# show spanning-tree interface fastEthernet 4/4 detail
Port 196 (FastEthernet4/4) of VLAN0010 is forwarding
Port path cost 1000, Port priority 160, Port Identifier 160.196.
Designated root has priority 32768, address 00d0.00b8.140a
Designated bridge has priority 32768, address 00d0.00b8.140a
Designated port id is 160.196, designated path cost 0
Timers:message age 0, forward delay 0, hold 0
Number of transitions to forwarding state:1
The port is in the portfast mode by portfast trunk configuration
Link type is point-to-point by default
Bpdu filter is enabled
BPDU:sent 0, received 0
Switch#

UplinkFast の概要


) UplinkFast は、配線クローゼット スイッチに使用すると最も効果的です。他のアプリケーションにこの機能を使用しても、有効とは限りません。


スパニングツリー UplinkFast 機能は直接リンク障害後のコンバージェンスを高速化し、アップリンク グループを使用して冗長レイヤ 2 リンク間のロードバランシングを実行します。コンバージェンスは、特定のルーティング プロトコルを実行するインターネットワーキング デバイス グループがインターネットワークのトポロジ変更後にそのトポロジに合意する速度と能力です。アップリンク グループは、(VLAN ごとの)レイヤ 2 インターフェイスの集合であり、いかなるときも、その中の 1 つのインターフェイスだけが転送を行います。つまり、アップリンク グループは、(転送を行う)ルート ポートと、(セルフループを行うポートを除く)ブロックされたポートの集合で構成されます。アップリンク グループは、転送中のリンクで障害が起きた場合に代替パスを提供します。

図 18-2 は、リンク障害が発生していないときのトポロジ例です。ルート スイッチであるスイッチ A は、リンク L1 を介してスイッチ B に、リンク L2 を介してスイッチ C に直接接続されています。スイッチ B に直接接続されているスイッチ C のレイヤ 2 インターフェイスは、ブロッキング ステートです。

図 18-2 直接リンク障害が発生する前の UplinkFast

 

スイッチ C が、現在アクティブ リンクであるルート ポート上の L2 でリンク障害(直接リンク障害)を検出すると、UplinkFast はスイッチ C でブロックされていたポートのブロックを解除し、リスニング ステートおよびラーニング ステートを経由せずに、ただちにフォワーディング ステートに移行させます(図 18-3 を参照)。このスイッチ オーバーに要する時間は 1 ~ 5 秒です。

図 18-3 直接リンク障害が発生したあとの UplinkFast

 

UplinkFast のイネーブル化

UplinkFast は、ブリッジ プライオリティを 49,152 に高め、スイッチ上のすべてのインターフェイスのスパニングツリー ポート コストに 3000 を追加して、スイッチがルート スイッチになるのを防ぎます。 max_update_rate 値は、1 秒間に送信されるマルチキャスト パケット数を表します(デフォルトは 150 pps です)。

ブリッジ プライオリティを設定している VLAN 上では、UplinkFast をイネーブルにすることはできません。ブリッジ プライオリティを設定している VLAN 上で UplinkFast をイネーブルにするには、グローバル コンフィギュレーション モードで no spanning-tree vlan vlan_ID priority コマンドを入力して、VLAN のブリッジ プライオリティをデフォルトに戻します。


) UplinkFast をイネーブルにすると、スイッチのすべての VLAN に影響します。個々の VLAN について UplinkFast を設定することはできません。


UplinkFast をイネーブルにするには、次の作業を行います。

 

コマンド
目的

ステップ 1

Switch(config)# [ no ] spanning-tree uplinkfast [ max-update-rate max_update_rate ]

UplinkFast をイネーブルにします。

UplinkFast をディセーブルにして、デフォルト レートを復元し、コマンドを使用する場合は、 no キーワードを使用します。

ステップ 2

Switch(config)# end

コンフィギュレーション モードを終了します。

ステップ 3

Switch# show spanning-tree vlan vlan_ID

VLAN 上で UplinkFast がイネーブルになっていることを確認します。

次に、UplinkFast をイネーブルにして、最大アップデート速度を 400 pps に設定する例を示します。

Switch(config)# spanning-tree uplinkfast max-update-rate 400
Switch(config)# exit
Switch#
 

次に、UplinkFast がイネーブルになった VLAN を確認する例を示します。

Switch# show spanning-tree uplinkfast
UplinkFast is enabled
 
Station update rate set to 150 packets/sec.
 
UplinkFast statistics
-----------------------
Number of transitions via uplinkFast (all VLANs) :14
Number of proxy multicast addresses transmitted (all VLANs) :5308
 
Name Interface List
-------------------- ------------------------------------
VLAN1 Fa6/9(fwd), Gi5/7
VLAN2 Gi5/7(fwd)
VLAN3 Gi5/7(fwd)
VLAN4
VLAN5
VLAN6
VLAN7
VLAN8
VLAN10
VLAN15
VLAN1002 Gi5/7(fwd)
VLAN1003 Gi5/7(fwd)
VLAN1004 Gi5/7(fwd)
VLAN1005 Gi5/7(fwd)
Switch#

BackboneFast の概要

BackboneFast は、UplinkFast を補足するテクノロジーです。UplinkFast は、リーフノード スイッチに直接接続するリンク上での障害に、迅速に対応するよう設計されていますが、バックボーン コアの間接的な障害には効果がありません。BackboneFast は最大エージング設定に基づいて最適化を行います。間接的な障害に対するデフォルトのコンバージェンス時間が、50 秒から 30 秒に短縮されます。ただし、BackboneFast によって転送遅延が解消されることはないため、直接の障害には効果がありません。


) BackboneFast は、ネットワークのすべてのスイッチ上でイネーブルにする必要があります。


スイッチが指定スイッチから、ルート ブリッジと代表ブリッジを同じスイッチとして識別する BPDU を受信する場合があります。これは本来ありえないことなので、この BPDU は不良と見なされます。

BPDU が不良と見なされるのは、指定スイッチからのリンクがルート ブリッジとのリンクを損失した場合です。指定スイッチは、BPDU を送信して現在のルート ブリッジおよび代表ブリッジとしての状態を伝えます。受信側スイッチは、最大エージング設定で定義された期間、下位 BPDU を無視します。

下位 BPDU を受信したあと、受信側スイッチはルート ブリッジへの代替パスがあるかどうかを確認しようとします。

下位 BPDU を受け取ったポートがすでにブロッキング モードであれば、スイッチ上のルート ポートとその他のブロックされたポートがルート ブリッジへの代替パスになります。

下位 BPDU がルート ポートに到達した場合には、そのときにブロックされたすべてのポートがルート ブリッジへの代替パスになります。また、下位 BPDU をルート ポートで受け取り、スイッチ上にブロックされたポートがほかにない場合、受信側スイッチはルート ブリッジへのリンクがダウンし、最大エージング設定で定義された時間が経過したと判断し、スイッチをルート スイッチに変更します。

スイッチがルート ブリッジへの代替パスを見つけると、この新しい代替パスを使用します。この新しいパスと、他のすべての代替パスは、Root Link Query(RLQ)BPDU の送信に使用されます。BackboneFast がイネーブルの場合、下位 BPDU を受け取るとただちに RLQ BPDU が送信されます。このプロセスにより、バックボーン リンク障害の場合にコンバージェンスが速くなる場合があります。

図 18-4 は、リンク障害が発生していないときのトポロジ例です。ルート スイッチであるスイッチ A はリンク L1 を介してスイッチ B に、リンク L2 を介してスイッチ C に直接接続されています。この例では、スイッチ B のプライオリティがスイッチ A よりも低く、スイッチ C よりも高いため、スイッチ B が L3 の代表ブリッジになります。最終的に、スイッチ B に直接接続されているスイッチ C のレイヤ 2 インターフェイスは、ブロッキング ステートになる必要があります。

図 18-4 間接リンク障害が発生する前の BackboneFast

 

次に、L1 に障害が発生したと仮定します。このセグメントに直接接続されているスイッチ A とスイッチ B は、すぐにリンクのダウンを認識します。スイッチ C のブロッキング インターフェイスは、ネットワークが自己回復できるようにフォワーディング ステートを開始する必要があります。ただし、スイッチ C は L1 に直接接続していないため、最大エージング設定で定義された時間が経過するまで、通常の STP のルールに従って L3 上での BPDU 送信を開始しません。

BackboneFast が設定されていない STP 環境では、L1 に障害が発生した場合、スイッチ C はリンク L1 に直接接続していないため、この障害を検出できません。ただし、スイッチ B は L1 を経由して直接ルート スイッチに接続しているため障害を検出し、スイッチ B 自身をルートに選定します。スイッチ B はスイッチ C への設定 BDPU の送信を開始し、スイッチ B 自身をルートとしてリストします。

BackboneFast を使用して最大エージング設定で定義された時間(20 秒)の遅延を解消する場合、次の処理も行われます。

1. スイッチ C がスイッチ B から不良設定 BPDU を受信すると、スイッチ C は間接障害が発生したことを推測します。

2. スイッチ C は RLQ を送信します。

3. スイッチ A は RLQ を受信します。スイッチ A はルート ブリッジであるため、RLQ 応答で自身をルート ブリッジにリストして応答します。

4. スイッチ C が既存のルート ポート上で RLQ 応答を受信すると、スイッチ C はルート ブリッジと安定した接続を維持していることを認識します。スイッチ C は RLQ 要求を発信しているため、RLQ 応答を他のスイッチに転送する必要はありません。

5. BackboneFast により、スイッチ C のブロックされたポートは、そのポートの最大エージング設定で定義されている時間の経過を待たずに、ただちにリスニング ステートに移行します。

6. BackboneFast はスイッチ C のレイヤ 2 インターフェイスをフォワーディング ステートに移行させ、スイッチ B からスイッチ A へのパスを提供します。

このスイッチオーバーに要する時間は約 30 秒で、デフォルトの転送遅延時間 15 秒が設定されている場合の転送遅延時間の 2 倍です。

図 18-5 に、BackboneFast がリンク L1 で発生した障害に応じてどのようにトポロジーを再設定するかを示します。

図 18-5 間接リンク障害が発生したあとの BackboneFast

 

図 18-6 に示すメディア共有型トポロジに新しいスイッチが組み込まれた場合、BackboneFast は起動されません。これは、認識されている代表ブリッジ(スイッチ B)から下位 BPDU が着信しないためです。新しいスイッチは、ルート スイッチと称される下位 BPDU の送信を開始します。ただし、他のスイッチはこれらの下位 BPDU を無視します。その結果、新しいスイッチはスイッチ B がルート スイッチであるスイッチ A への代表ブリッジであることを学習します。

図 18-6 メディア共有型トポロジにおけるスイッチの追加

 

BackboneFast のイネーブル化


) BackboneFast を有効にするには、ネットワークのすべてのスイッチ上で BackboneFast をイネーブルにする必要があります。BackboneFast はサードパーティ製スイッチに対応していますが、トークンリング VLAN 上ではサポートされていません。


BackboneFast をイネーブルにするには、次の作業を行います。

 

コマンド
目的

ステップ 1

Switch(config)# [ no ] spanning-tree backbonefast

BackboneFast をイネーブルにします。

BackboneFast をディセーブルにする場合は、 no キーワードを使用します。

ステップ 2

Switch(config)# end

コンフィギュレーション モードを終了します。

ステップ 3

Switch# show spanning-tree backbonefast

BackboneFast がイネーブルになっていることを確認します。

次に、BackboneFast をイネーブルにする例を示します。

Switch(config)# spanning-tree backbonefast
Switch(config)# end
Switch#
 

次に、BackboneFast がイネーブルになっていることを確認する例を示します。

Switch# show spanning-tree backbonefast
BackboneFast is enabled
 
BackboneFast statistics
-----------------------
Number of transition via backboneFast (all VLANs) : 0
Number of inferior BPDUs received (all VLANs) : 0
Number of RLQ request PDUs received (all VLANs) : 0
Number of RLQ response PDUs received (all VLANs) : 0
Number of RLQ request PDUs sent (all VLANs) : 0
Number of RLQ response PDUs sent (all VLANs) : 0
Switch#
 

次に、ポート ステートのサマリーを表示する例を示します。

Switch#show spanning-tree summary
Root bridge for:VLAN0001, VLAN1002-VLAN1005
Extended system ID is disabled
Portfast is enabled by default
PortFast BPDU Guard is disabled by default
Portfast BPDU Filter is enabled by default
Loopguard is disabled by default
EtherChannel misconfiguration guard is enabled
UplinkFast is enabled
BackboneFast is enabled
Pathcost method used is short
 
Name Blocking Listening Learning Forwarding STP Active
---------------------- -------- --------- -------- ---------- ----------
VLAN0001 0 0 0 3 3
VLAN1002 0 0 0 2 2
VLAN1003 0 0 0 2 2
VLAN1004 0 0 0 2 2
VLAN1005 0 0 0 2 2
---------------------- -------- --------- -------- ---------- ----------
5 vlans 0 0 0 11 11
BackboneFast statistics
-----------------------
Number of transition via backboneFast (all VLANs) :0
Number of inferior BPDUs received (all VLANs) :0
Number of RLQ request PDUs received (all VLANs) :0
Number of RLQ response PDUs received (all VLANs) :0
Number of RLQ request PDUs sent (all VLANs) :0
Number of RLQ response PDUs sent (all VLANs) :0
Switch#
 

次に、スパニングツリー ステート セクションのすべての行を表示する例を示します。

Switch#show spanning-tree summary totals
Root bridge for:VLAN0001, VLAN1002-VLAN1005
Extended system ID is disabled
Portfast is enabled by default
PortFast BPDU Guard is disabled by default
Portfast BPDU Filter is enabled by default
Loopguard is disabled by default
EtherChannel misconfiguration guard is enabled
UplinkFast is enabled
BackboneFast is enabled
Pathcost method used is short
 
Name Blocking Listening Learning Forwarding STP Active
---------------------- -------- --------- -------- ---------- ----------
5 vlans 0 0 0 11 11
 
BackboneFast statistics
-----------------------
Number of transition via backboneFast (all VLANs) :0
Number of inferior BPDUs received (all VLANs) :0
Number of RLQ request PDUs received (all VLANs) :0
Number of RLQ response PDUs received (all VLANs) :0
Number of RLQ request PDUs sent (all VLANs) :0
Number of RLQ response PDUs sent (all VLANs) :0
Switch#