Cisco Nexus 5000 シリーズ スイッチ CLI ソフト ウェア コンフィギュレーション ガイド
Rapid PVST+ の設定
Rapid PVST+ の設定
発行日;2012/01/31 | 英語版ドキュメント(2009/08/13 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 - 8MB) | フィードバック

目次

Rapid PVST+ の設定

Rapid PVST+ について

STP の概要

概要

トポロジ作成方法の概要

ブリッジ ID の概要

BPDU の概要

ルート ブリッジの選出

スパニング ツリー トポロジの作成

Rapid PVST+ の概要

概要

Rapid PVST+ BPDU

提案と合意のハンドシェイク

プロトコル タイマー

ポート ロール

ポート ステート

ポート ロールの同期

単方向リンク障害の検出

ポート コスト

ポート プライオリティ

Rapid PVST+ および IEEE 802.1Q トランク

Rapid PVST+ とレガシー 802.1D STP の相互運用

Rapid PVST+ と 802.1s MST の相互運用

Rapid PVST+ の設定

Rapid PVST+ のイネーブル化

VLAN ごとの Rapid PVST+ のイネーブル化

ルート ブリッジ ID の設定

セカンダリ ルート ブリッジの設定

Rapid PVST+ ポート プライオリティの設定

Rapid PVST+ のパスコスト方式およびポート コストの設定

VLAN の Rapid PVST+ ブリッジ プライオリティの設定

VLAN の Rapid PVST+ hello タイムの設定

VLAN の Rapid PVST+ 転送遅延時間の設定

VLAN の Rapid PVST+ 最大エージング タイムの設定

リンク タイプの指定

プロトコルの再起動

Rapid PVST+ の設定の確認

Rapid PVST+ の設定

Spanning Tree Protocol(STP; スパニング ツリー プロトコル)は、ループのないネットワークを提供するために実装しました。Rapid per VLAN Spanning Tree(Rapid PVST+)は STP を更新した実装であり、VLAN ごとに 1 つのスパニング ツリー トポロジを作成できます。Rapid PVST+ は、スイッチのデフォルト STP モードです。

この章の内容は、次のとおりです。

「Rapid PVST+ について」

「Rapid PVST+ の設定」

「Rapid PVST+ の設定の確認」


) スパニング ツリーという用語は、IEEE 802.1w および IEEE 802.1s を表します。IEEE 802.1D STP について説明している箇所では、802.1D と明記します。Multiple Spanning Tree(MST)の詳細については、第 9 章「MST の設定」を参照してください。STP 拡張の詳細については、第 10 章「STP 拡張機能の設定」を参照してください。


Rapid PVST+ について

ここでは、VLAN ごとに実装されている Rapid PVST+ プロトコルである IEEE 802.1w 標準の Rapid Spanning Tree Protocol(RSTP; 高速スパニング ツリー プロトコル)について説明します。Rapid PVST+ は IEEE 802.1D 標準と相互運用できます。802.1D は、VLAN ごとではなく、すべての VLAN で 1 つの STP インスタンスが必要となります (「Rapid PVST+ および IEEE 802.1Q トランク」を参照)。

Rapid PVST+ は、デフォルト VLAN(VLAN1)およびソフトウェアで新規作成したすべての VLAN でデフォルトでイネーブルになります。Rapid PVST+ は、レガシー IEEE 802.1D STP を実行するスイッチと相互運用できます(「Rapid PVST+ とレガシー 802.1D STP の相互運用」を参照)。

RSTP は元の STP 標準 802.1D の改良型であり、より速い収束が可能です。

ここでは、Rapid PVST+ の概要について説明します。内容は次のとおりです。

「STP の概要」

「Rapid PVST+ の概要」

「Rapid PVST+ とレガシー 802.1D STP の相互運用」

「Rapid PVST+ と 802.1s MST の相互運用」

STP の概要

RSTP、Rapid PVST+、MST はすべて、元の IEEE 802.1D STP を拡張したものです(MST の詳細については、 第 9 章「MST の設定」 を参照してください)。STP はレイヤ 2 のループ防止プロトコルであり、パスの冗長性を提供する一方でネットワークで好ましくないループを防止します。

ここでは、STP の基本的な概要について説明します。内容は次のとおりです。

「概要」

「トポロジ作成方法の概要」

「ブリッジ ID の概要」

「BPDU の概要」

「ルート ブリッジの選出」

「スパニング ツリー トポロジの作成」

概要

イーサネット ネットワークが適切に機能するには、任意の 2 つのステーション間にアクティブなパスが 1 つだけ必要になります。STP 動作は端末に対して透過的であり、端末が単一 LAN セグメントに接続しているか、複数のセグメントのスイッチド LAN に接続しているかを検出できません。

フォールト トレラントなインターネットワークを作成するときは、ネットワーク内のすべてのノード間でループのないパスを含める必要があります。STP アルゴリズムでは、スイッチド ネットワーク全体でループのない最適なパスが計算されます。LAN ポートは、BPDU と呼ばれる STP フレームを定期的に送受信します。スイッチはこのフレームを転送しませんが、このフレームを利用してループのないパスを構築します。

端末間の複数のアクティブ パスは、ネットワークのループの原因になります。ネットワークにループが存在する場合、端末は重複メッセージを受信することがあり、スイッチは複数の LAN ポートで端末の Media Access Control(MAC; メディア アクセス制御)アドレスを学習することがあります。このような状態になるとブロードキャスト ストームが発生し、ネットワークが不安定になります。

STP は、ルート ブリッジ、およびルートからネットワークのすべてのスイッチへのループのないパスを含むツリーを定義します。STP は冗長データ パスをブロック ステートにします。スパニング ツリーのネットワーク セグメントで障害が発生し、かつ冗長パスが存在する場合、STP アルゴリズムはスパニング ツリー トポロジを再計算し、ブロックされているパスをアクティブにします。

スイッチの 2 つの LAN ポートがループの一部であるときは、スイッチのどのポートをフォワーディング ステートにし、どのポートをブロッキング ステートにするかが STP ポート プライオリティおよびポート パス コスト設定によって判断されます。

トポロジ作成方法の概要

スパイング ツリーに関与する、拡張 LAN 内のすべてのスイッチは、BPDU を交換してネットワーク内のその他のスイッチに関する情報を収集します。BPDU の交換により、次の処理が発生します。

スパイング ツリー ネットワーク トポロジで一意のルート スイッチが選出されます。

LAN セグメントごとに指定スイッチが選出されます。

冗長インターフェイスがバックアップ ステートになり、スイッチド ネットワークでループが除外されます。スイッチド ネットワークの任意の場所からルート スイッチに到達するために必要でないすべてのパスは、STP ブロック ステートになります。

アクティブなスイッチド ネットワークのトポロジは、次のものから決まります。

各スイッチに対応付けられた一意のスイッチ ID(スイッチの MAC アドレス)

各インターフェイスに対応付けられたルートへのパス コスト

各インターフェイスに対応付けられたポート ID

スイッチド ネットワークでは、ルート スイッチがスパニング ツリー トポロジの論理的な中心になります。STP は BPDU を使用してスイッチド ネットワークのルート スイッチとルート ポートを選出し、スイッチド セグメントごとのルート ポートと指定ポートを選出します。

ブリッジ ID の概要

それぞれのスイッチの各 VLAN には固有の 64 ビット ブリッジ ID があります。この ID は、ブリッジ プライオリティ値、拡張システム ID(IEEE 802.1t)、STP MAC アドレス割り当てから構成されます。

ここで説明する内容は、次のとおりです。

「ブリッジ プライオリティ値」

「拡張システム ID」

「STP MAC アドレス割り当て」

ブリッジ プライオリティ値

拡張システム ID がイネーブルである場合、ブリッジ プライオリティは 4 ビットの値になります(「VLAN の Rapid PVST+ ブリッジ プライオリティの設定」を参照)。


) Cisco NX-OS では、拡張システム ID が常にイネーブルであり、拡張システム ID をディセーブルにできません。


拡張システム ID

12 ビットの拡張システム ID フィールドは、ブリッジ ID の一部です(図 8-1を参照)。

図 8-1 ブリッジ ID と拡張システム ID

スイッチは 12 ビットの拡張システム ID を常に使用します。

拡張システム ID は、ブリッジ ID と組み合されて VLAN 固有の識別子として機能します( 表 8-1 を参照)。

 

表 8-1 拡張システム ID をイネーブルにしたブリッジ プライオリティ値および拡張システム ID

ブリッジ プライオリティ値
拡張システム ID(VLAN ID と同じ設定)
ビット 16
ビット 15
ビット 14
ビット 13
ビット 12
ビット 11
ビット 10
ビット 9
ビット 8
ビット 7
ビット 6
ビット 5
ビット 4
ビット 3
ビット 2
ビット 1

32768

16384

8192

4096

2048

1024

512

256

128

64

32

16

8

4

2

1

STP MAC アドレス割り当て


) 拡張システム ID および MAC アドレス リダクションは、スイッチで常にイネーブルになっています。


任意のスイッチで MAC アドレス リダクションがイネーブルになっている場合は、接続されているその他すべてのスイッチでも MAC アドレス リダクションをイネーブルにして、好ましくないルート ブリッジの選出およびスパニング ツリー トポロジの問題を回避する必要があります。

MAC アドレス リダクションがイネーブルであるとき、ルート ブリッジ プライオリティは 4096 の倍数に VLAN ID を加えたものになります。スイッチのブリッジ ID(ルート ブリッジの ID 決定するためにスパニング ツリー アルゴリズムが使用する。最少が優先される)は、4096 の倍数でだけ指定できます。次の値だけが可能です。

0

4096

8192

12288

16384

20480

24576

28672

32768

36864

40960

45056

49152

53248

57344

61440

STP は拡張システム ID および MAC アドレスを使用し、ブリッジ ID を各 VLAN で一意にします。


) 同じスパニング ツリー ドメインの別のブリッジが MAC アドレス リダクション機能を実行していない場合は、MAC アドレス リダクション機能で指定される値の間にそのブリッジ ID が納まるので、そのブリッジはルート ブリッジ所有権を得ることができます。


BPDU の概要

スイッチは STP インスタンス全体に BPDU を送信します。各スイッチはコンフィギュレーション BPDU を送信して通信し、スパニング ツリー トポロジを計算します。各コンフィギュレーション BPDU には、次の最低限の情報が含まれています。

送信スイッチがルート ブリッジを判断するスイッチの一意のブリッジ ID

ルートへの STP パス コスト

送信ブリッジのブリッジ ID

メッセージ経過時間

送信ポートの識別情報

hello、転送遅延、最大エージング プロトコル タイマーの値

STP 拡張プロトコルのその他の情報

スイッチが Rapid PVST+ BPDU フレームを送信すると、フレームが送信された VLAN に接続されているすべてのスイッチは BPDU を受信します。スイッチは、BPDU を受信してもそのフレームを転送せず、そのフレームの情報を使用して BPDU を計算し、トポロジが変化した場合は BPDU 送信を開始します。

BPDU の交換により、次の処理が行われます。

1 つのスイッチがルート ブリッジとして選出されます。

パス コストに基づいて、スイッチごとにルート ブリッジへの最短距離が計算されます。

LAN セグメントごとに代表ブリッジが選択されます。これはルート ブリッジに最も近いスイッチであり、これによってルートにフレームが転送されます。

ルート ポートが選択されます。これは、ブリッジからルート ブリッジへの最適なパスを提供するポートです。

スパニング ツリーに組み込まれるポートが選択されます。

Rapid PVST+ によって BPDU に追加されるフィールドの詳細については、「Rapid PVST+ BPDU」を参照してください。

ルート ブリッジの選出

VLAN ごとに、ブリッジ ID が最も高い(ID 値が最も小さい)スイッチがルート ブリッジとして選出されます。すべてのブリッジがデフォルト プライオリティ(32768)で設定されている場合、VLAN で MAC アドレスが最小のスイッチがルート ブリッジになります。ブリッジ プライオリティ値は、ブリッジ ID の最上位ビットを占有します。

ブリッジ プライオリティ値を変更すると、スイッチがルート ブリッジとして選出される可能性が変わります。値を小さく設定すると、可能性は高くなります。値を大きくすると、可能性は低くなります。

STP ルート ブリッジは、ネットワークの各スパニング ツリー トポロジの論理的な中心です。ネットワークの任意の場所からルート ブリッジに到達するために必要でないパスはすべて、STP ブロッキング ステートになります。

BPDU には、ブリッジ アドレスと MAC アドレス、ブリッジ プライオリティ、ポート プライオリティ、パス コストなど、送信ブリッジとそのポートに関する情報が含まれます。STP はこの情報を使用して STP インスタンスのルート ブリッジを選出し、ルート ブリッジへのルート ポートを選出して、セグメントごとに指定ポートを決めます。

スパニング ツリー トポロジの作成

図 8-2 では、すべてのスイッチのブリッジ プライオリティがデフォルト(32768)に設定され、かつスイッチ A の MAC アドレスが最小であるため、スイッチ A がルート ブリッジとして選出されます。しかし、トラフィック パターン、フォワーディング ポートの数、リンク タイプによっては、スイッチ A が最適なルート ブリッジでないことがあります。最適なスイッチがルート ブリッジになるように、最適なスイッチのプライオリティを上げて(数値を下げて)、最適なスイッチをルートとする新しいスパニング ツリー トポロジを形成するように、STP に再計算させます。

図 8-2 スパニング ツリー トポロジ

 

デフォルト パラメータに基づいてスパニング ツリー トポロジを計算すると、スイッチド ネットワークにおける送信元端末と宛先端末の間のパスが理想的にならないことがあります。たとえば、現在のルート ポートより番号が大きいポートに高速リンクを接続すると、ルート ポートの変更が発生することがあります。目標は、最高速リンクをルート ポートにすることです。

スイッチ B のあるポートが光ファイバ リンクであり、スイッチ B の別のポート(Unshielded Twisted-Pair [UTP; シールドなしツイストペア] リンク)がルート ポートであるとします。ネットワーク トラフィックは、高速の光ファイバ リンクであれば、より効率的になる可能性があります。光ファイバ ポートの STP ポート プライオリティをルート ポートより高いプライオリティに変更すると(数値を小さくすると)、光ファイバ ポートが新しいルート ポートになります。

概要

Rapid PVST+ は、VLAN ごとに実装した IEEE 802.1w(RSTP)標準です。STP の単一インスタンスが、それぞれの設定済み VLAN 上で動作します(STP を手動でディセーブルにしない場合)。VLAN の各 Rapid PVST+ インスタンスには、単一のルート スイッチがあります。Rapid PVST+ の実行時には、VLAN ごとに STP のイネーブル化とディセーブル化を実行できます。


) Rapid PVST+ は、スイッチのデフォルト STP モードです。


Rapid PVST+ はポイントツーポイント配線を使用し、スパニング ツリーの高速収束を提供します。Rapid PVST+ では、スパニング ツリーの再設定を 1 秒未満で行うことができます(802.1D STP のデフォルト設定では 50 秒)。


) Rapid PVST+ では、VLAN ごとに 1 つの STP インスタンスがサポートされます。


Rapid PVST+ を使用すると、STP 収束が高速になります。STP の各指定ポートまたはルート ポートは、デフォルトで 2 秒ごとに BPDU を送信します。トポロジの指定ポートまたはルート ポートでは、hello メッセージが 3 回連続で欠落するか、最大エージング タイムが経過すると、ポートがテーブルのすべてのプロトコル情報をすぐに消去します。ポートは、BPDU を 3 回受信しないか、最大エージング タイムが経過すると、直接隣接するルート ポートまたは指定ポートの接続が失われたと見なします。このプロトコル情報の高速エージングにより、障害を迅速に検出できます。スイッチは PVID を自動的に確認します。

Rapid PVST+ は、ネットワーク デバイス、スイッチ ポート、LAN の障害後に、接続の高速回復を提供します。次のように、エッジ ポート、新しいルート ポート、ポイントツーポイント リンクで接続したポートの高速収束を提供します。

エッジ ポート:RSTP スイッチでエッジ ポートとしてポートを設定すると、エッジ ポートはフォワーディング ステートにすぐに移行します (この即時移行は、PortFast というシスコ独自の機能でした)。単一の端末に接続するポートだけをエッジ ポートとして設定してください。エッジ ポートは、リンクが変更されてもトポロジ変更を生成しません。

STP エッジ ポートとしてポートを設定するには、 spanning-tree port type インターフェイス コンフィギュレーション コマンドを入力します。


) 1 つのホストに接続するすべてのポートをエッジ ポートとして設定することを推奨します。STP ポート タイプの詳細については、第 10 章「STP 拡張機能の設定」を参照してください。


ルート ポート:Rapid PVST+ は、新しいルート ポートを選択すると、古いルート ポートをブロックし、新しいルート ポートをフォワーディング ステートにすぐに移行します。

ポイントツーポイント リンク:ポイントツーポイント リンクでポートを別のポートに接続し、ローカル ポートが指定ポートになると、指定ポートは、提案と合意のハンドシェイクを使用してその他のポートと高速移行をネゴシエートし、ループのないトポロジを確立します。

Rapid PVST+ は、エッジ ポートおよびポイントツーポイント リンクだけでフォワーディング ステートへの高速移行を実行します。リンク タイプは設定可能ですが、ポートのデュプレックス設定からリンク タイプ情報が自動的に取得されます。全二重ポートはポイントツーポイント ポートであると見なされ、半二重ポートは共有ポートであると見なされます。

エッジ ポートによってトポロジ変更は生成されませんが、その他の指定ポートおよびルート ポートでは、直接接続したネイバーから 3 回連続で BPDU を受信しなかったか、最大エージング タイムが経過すると、Topology Change(TC)BPDU が生成されます。この時点で、指定ポートまたはルート ポートは、TC フラグを設定して BPDU を送信します。BPDU は、TC While タイマーがそのポートで動作している限り、TC フラグを設定し続けます。TC While タイマーの値は、hello タイムに設定されている値に 1 秒を加算した値です。トポロジ変更が最初に検出された場所から、この情報がトポロジ全体に直ちにフラッディングされます。

Rapid PVST+ がトポロジ変更を検出すると、プロトコルは次のことを実行します。

必要に応じ、エッジ以外のすべてのルート ポートおよび指定ポートの hello タイムの 2 倍に等しい値で、TC While タイマーをスタートします。

これらすべてのポートに関連付けられた MAC アドレスを消去します。

トポロジ変更通知は、トポロジ全体にただちにフラッディングします。システムは、トポロジ変更を受信すると、ポートごとにただちにダイナミック エントリを消去します。


) スイッチが、レガシー 802.1D STP を実行しているスイッチと相互運用しているときに限り、TCA フラグは使用されます。Rapid PVST+ と 802.1D STP の相互運用の詳細については、「Rapid PVST+ とレガシー 802.1D STP の相互運用」を参照してください。


トポロジの変更後、提案と合意のシーケンスがネットワークのエッジ方向に迅速に伝播され、接続がただちに回復します(「ポート ロールの同期」を参照)。

Rapid PVST+ BPDU

Rapid PVST+ および 802.1w はフラグ バイトのすべての 6 ビットを使用し、BPDU の発信元であるポートのロールとステートを追加して、提案と合意のハンドシェイクを行います。図 8-3 に、Rapid PVST+ の BPDU フラグの使用法を示します。

図 8-3 BPDU の Rapid PVST+ フラグ バイト

 

その他の重要な変更は、Rapid PVST+ BPDU がタイプ 2、バージョン 2 であることです。スイッチは、接続されているレガシー(802.1D)ブリッジを検出できます。802.1D の BPDU はバージョン 0 です。

提案と合意のハンドシェイク

図 8-4 では、スイッチ A がスイッチ B にポイントツーポイント リンクで接続され、すべてのポートはブロッキング ステートになっています。スイッチ A のプライオリティの数値は、スイッチ B のプライオリティより小さいと仮定します。

図 8-4 高速収束の提案と合意のハンドシェイク

 

スイッチ A は提案メッセージ(提案フラグ セットを設定したコンフィギュレーション BPDU)をスイッチ B に送信し、自分自身を指定スイッチとして提案します(図 8-4を参照)。

スイッチ B は提案メッセージの受信後、提案メッセージを受信したポートを新しいルート ポートとして選択し、エッジ以外のすべてのポートをブロッキング ステートにして、合意メッセージ(合意フラグを設定した BPDU)を新しいルート ポートから送信します。

スイッチ A も、スイッチ B から合意メッセージを受信した後、指定ポートをフォワーディング ステートにただちに移行します。スイッチ B がエッジ以外のすべてのポートをブロックし、かつスイッチ A とスイッチ B の間にポイントツーポイント リンクがあるので、ネットワークでループは形成されません (ポート ステートの詳細については、「ポート ステート」を参照してください)。

スイッチ C がスイッチ B に接続すると、同じ一連のハンドシェイク メッセージが交換されます。スイッチ C はスイッチ B に接続しているポートをルート ポートとして選択し、リンクの両端はフォワーディング ステートにただちに移行します。このハンドシェイク プロセスの繰り返しにより、ネットワーク デバイスが 1 つずつアクティブ トポロジに加わります。ネットワークが収束するにつれて、提案と合意のハンドシェイクは、スパニング ツリーのルートからリーフに向かって進みます。

スイッチは、ポートのデュプレックス モードからリンク タイプを学習します。つまり、全二重ポートはポイントツーポイント接続を含むと見なされ、半二重ポートは共有接続を含むと見なされます。デュプレックス設定によって制御されるデフォルト設定を無効にするには、 spanning-tree link-type インターフェイス コンフィギュレーション コマンドを入力します。

提案と合意のハンドシェイクは、エッジ以外のポートがブロッキング ステートからフォワーディング ステートに移行するときだけ開始されます。その後ハンドシェイク プロセスは、トポロジ全体に段階的に広まります。

プロトコル タイマー

表 8-2 に、Rapid PVST+ のパフォーマンスに影響するプロトコル タイマーを示します。

 

表 8-2 Rapid PVST+ プロトコル タイマー

変数
説明

hello タイマー

各スイッチがその他のスイッチに BPDU をブロードキャストする頻度を決めます。デフォルトは 2 秒です。有効範囲は 1 ~ 10 です。

転送遅延タイマー

ポートがフォワーディングを始める前に、リスニング ステートとラーニング ステートが持続する時間をそれぞれ決めます。このタイマーは一般的にプロトコルによって使用されず、バックアップとして使用されます。デフォルトは 15 秒です。有効範囲は 4 ~ 30 秒です。

最大エージング タイマー

ポートで受信したプロトコル情報がスイッチで保存される時間を決めます。このタイマーは一般的にプロトコルで使用されず、802.1D スパニング ツリーと相互運用しているときに使用されます。デフォルトは 20 秒です。有効範囲は 6 ~ 40 秒です。

ポート ロール

Rapid PVST+ では、ポート ロールを割り当ててアクティブ トポロジを学習することにより、スパニング ツリーの収束が高速になっています。Rapid PVST+ は 802.1D STP の上に構築されており、「ルート ブリッジの選出」で説明したように、プライオリティが最高の(プライオリティの数値が最小の)スイッチがルート ブリッジとして選択されます。次に Rapid PVST+ は、次のポート ロールのいずれかをそれぞれのポートに割り当てます。

ルート ポート:スイッチがルート ブリッジにパケットを転送するとき、最適な(コストが最小の)パスを提供します。

指定ポート:LAN からルート ブリッジにパケットを転送するとき、パス コストが最小になる指定スイッチに接続します。指定スイッチが LAN への接続に使用したポートは、指定ポートと呼ばれます。

代替ポート:現在のルート ポートが提供するパスに対し、ルート ブリッジへの代替パスを提供します。代替ポートは、トポロジの別のスイッチへのパスを提供します。

バックアップ ポート:指定ポートがスパニング ツリーのリーフに向かって提供するパスのバックアップとして動作します。2 つのポートがポイントツーポイント リンクによってループバックで接続した場合、または共有 LAN セグメントへの複数の接続がスイッチにある場合に限り、バックアップ ポートは存在できます。バックアップ ポートは、トポロジ内でスイッチへの別のパスを提供します。

ディセーブル ポート:スパニング ツリーの動作で役割はありません。

ネットワーク全体でポート ロールが一貫している安定したトポロジの場合、Rapid PVST+ では、すべてのルート ポートおよび指定ポートがフォワーディング ステートにただちに移行し、すべての代替ポートとバックアップ ポートは常にブロッキング ステートになります。指定ポートはブロッキング ステートから開始します。ポート ステートにより、転送プロセスと学習プロセスの動作が制御されます。

ルートまたは指定ポート ロールが割り当てられたポートは、アクティブ トポロジに組み込まれます。代替またはバックアップ ポート ロールが割り当てられたポートは、アクティブ トポロジから除外されます(図 8-5を参照)。

図 8-5 ポート ロールについて説明するサンプル トポロジ

 

Rapid PVST+ のポート ステートの概要

プロトコル情報がスイッチド LAN を通過するとき、伝搬遅延が発生することがあります。その結果トポロジ変更が、異なるタイミングで、かつスイッチド ネットワークの別々の場所で発生することがあります。LAN ポートが、スパニング ツリー トポロジに関与していない状態からフォワーディング ステートに直接移行すると、一時的なデータ ループが作成されることがあります。ポートは、新しいトポロジ情報がスイッチド LAN で伝播されるのを待ってから、フレームの転送を開始する必要があります。

Rapid PVST+ または MST を使用するソフトウェアの各 LAN ポートは、次の 4 つのステートのうちいずれかになります。

ブロッキング:LAN ポートはフレーム転送に関与しません。

ラーニング:LAN ポートはフレーム転送に関与する準備をしています。

フォワーディング:LAN ポートはフレームを転送します。

ディセーブル:LAN ポートは STP に関与せず、フレームを転送していません。

Rapid PVST+ をイネーブルにすると、ソフトウェア、VLAN、ネットワークのすべてのポートは、電源投入時にブロッキング ステートになり、一時的にラーニング ステートになります。適切に設定すると、各 LAN ポートはフォワーディング ステートまたはブロッキング ステートで安定します。

STP アルゴリズムによって LAN ポートがフォワーディング ステートになるときは、次のプロセスが行われます。

1. LAN ポートはブロッキング ステートになり、ラーニング ステートへの移行を提案するプロトコル情報を待ちます。

2. LAN ポートは転送遅延タイマーの満了を待ち、ラーニング ステートに移行して転送遅延タイマーを再開します。

3. ラーニング ステートの LAN ポートは、フォワーディング データベースの端末の場所情報を学習するため、フレームの転送をブロックし続けます。

4. LAN ポートは転送遅延タイマーの満了とともにフォワーディング ステートに移行し、ラーニングとフレーム転送がイネーブルになります。

ブロッキング ステート

ブロッキング ステートの LAN ポートは、フレーム転送に関与しません。

ブロッキング ステートの LAN ポートは、次のことを実行します。

接続しているセグメントから受信したフレームを廃棄します。

別のポートから転送用にスイッチングされたフレームを廃棄します。

端末の場所をアドレス データベースに組み込みません (ブロッキング ステートの LAN ポートは学習しないため、アドレス データベースは更新されない)。

BPDU を受信し、システム モジュールに転送します。

システム モジュールから受信した BPDU の受信、処理、送信を行います。

ネットワーク管理メッセージを受信して応答します。

ラーニング ステート

ラーニング ステートの LAN ポートは、フレームの MAC アドレスを学習し、フレームの転送に関与する準備をしています。LAN ポートは、ブロッキング ステートからラーニング ステートになります。

ラーニング ステートの LAN ポートは、次のことを実行します。

接続しているセグメントから受信したフレームを廃棄します。

別のポートから転送用にスイッチングされたフレームを廃棄します。

端末の場所をアドレス データベースに組み込みます。

BPDU を受信し、システム モジュールに転送します。

システム モジュールから受信した BPDU の受信、処理、送信を行います。

ネットワーク管理メッセージを受信して応答します。

フォワーディング ステート

フォワーディング ステートの LAN ポートはフレームを転送します。LAN ポートは、ラーニング ステートからフォワーディング ステートになります。

フォワーディング ステートの LAN ポートは、次のことを実行します。

接続しているセグメントから受信したフレームを転送します。

別のポートから転送用にスイッチングされたフレームを転送します。

端末の場所情報をアドレス データベースに組み込みます。

BPDU を受信し、システム モジュールに転送します。

システム モジュールから受信した BPDU を処理します。

ネットワーク管理メッセージを受信して応答します。

ディセーブル ステート

ディセーブル ステートの LAN ポートは、フレーム転送または STP に関与しません。ディセーブル ステートの LAN ポートは、事実上動作しません。

ディセーブル ステートの LAN ポートは、次のことを実行します。

接続しているセグメントから受信したフレームを廃棄します。

別のポートから転送用にスイッチングされたフレームを廃棄します。

端末の場所をアドレス データベースに組み込みません (学習しないため、アドレス データベースは更新されない)。

ネイバーから BPDU を受信しません。

システム モジュールから送信用 BPDU を受信しません。

ポート ステートの要約

表 8-3 に、ポートの動作ステートと Rapid PVST+ ステート、およびアクティブ トポロジに含まれるかどうかを示します。

 

表 8-3 ポート ステートとアクティブ トポロジ

動作ステータス
ポート ステート
アクティブ トポロジに
ポートが含まれるかどうか

イネーブル

ブロッキング

なし

イネーブル

ラーニング

はい

イネーブル

フォワーディング

はい

ディセーブル

ディセーブル

なし

ポート ロールの同期

スイッチがいずれかのポートで提案メッセージを受信し、そのポートが新しいルート ポートとして選択されると、Rapid PVST+ はその他すべてのポートを新しいルート情報で同期化します。

その他すべてのポートを同期化する場合、ルート ポートで受信した優位ルート情報でスイッチは同期化されます。次のうちいずれかが当てはまる場合、スイッチのそれぞれのポートは同期化されます。

ポートがブロッキング ステートである。

エッジ ポートである(ネットワークのエッジに存在するように設定されたポート)。

指定ポートがフォワーディング ステートで、エッジ ポートとして設定されていない場合、Rapid PVST+ が新しいルート情報で同期化を強制すると、ブロッキング ステートに移行します。一般的に Rapid PVST+ がルート情報でポートの同期化を強制し、ポートが上記条件を満たさない場合、ポート ステートはブロッキングに設定されます。

すべてのポートが同期化されてから、スイッチは、ルート ポートに対応する指定スイッチに合意メッセージを送信します。ポイントツーポイント リンクで接続されたスイッチがポート ロールについて合意すると、Rapid PVST+ はポート ステートをフォワーディング ステートに直ちに移行します。図 8-6に、このイベントのシーケンスを示します。

図 8-6 高速収束中のイベントのシーケンス

 

優位 BPDU 情報の処理

優位 BPDU は、ポートに現在保存されているものより優位なルート情報(小さいスイッチ ID または小さいパス コストなど)を含む BPDU です。

ポートが優位 BPDU を受信すると、Rapid PVST+ は再設定をトリガーします。ポートが提案を受けて新しいルート ポートとして選択されると、Rapid PVST+ はその他すべてのポートを同期化します。

受信した BPDU が提案フラグを設定した Rapid PVST+ BPDU である場合、その他すべてのポートが同期化されたあとで、スイッチは合意メッセージを送信します。以前のポートがブロッキング ステートになるとすぐに、新しいルート ポートはフォワーディング ステートに移行します。

ポートで受信した優位情報によってポートがバックアップ ポートまたは代替ポートになった場合、Rapid PVST+ はポートをブロッキング ステートに設定して合意メッセージを送信します。指定ポートは、転送遅延タイマーが満了するまで、提案フラグを設定した BPDU を送信し続けます。転送遅延タイマーが満了すると、ポートはフォワーディング ステートに移行します。

不良 BPDU 情報の処理

不良 BPDU は、ポートに現在保存されているものより劣ったルート情報(大きいスイッチ ID または大きいパス コストなど)を含む BPDU です。

指定ポートは、不良 BPDU を受信すると、自分自身の情報ですぐに応答します。

単方向リンク障害の検出

ソフトウェアは受信 BPDU のポート ロールとステートの一貫性を確認し、ブリッジング ループの原因となる可能性がある単方向リンク障害を検出します。

指定ポートは、不一致を検出すると、そのロールを維持しますが、廃棄ステートに戻ります。不一致の場合に接続が中断される方が、ブリッジング ループに陥るより好ましいからです。

図 8-7 に、一般的にブリッジング ループの原因となる単方向リンク障害を示します。スイッチ A はルート ブリッジであり、その BPDU はスイッチ B へのリンクで失われます。802.1w 標準 BPDU には、送信側ポートのロールとステートが含まれます。スイッチ A はこの情報を使用し、送信した優位 BPDU にスイッチ B が反応しないこと、およびスイッチ B が指定ポートであってルート ポートでないことを検出できます。その結果、スイッチ A はそのポートをブロックするので(またはブロックし続けるので)、ブリッジング ループが防止されます。ブロックは STP 不一致として示されます。

図 8-7 単方向リンク障害の検出

ポート コスト


) Rapid PVST+ ではデフォルトでショート(16 ビット)パスコスト方式を使用し、コストを計算します。ショート パスコスト方式では、1 ~ 65535 の範囲で任意の値を割り当てることができます。ただし、ロング(32 ビット)パスコスト方式を使用するようにスイッチを設定できます。この場合は、1 ~ 200,000,000 の範囲で任意の値を割り当てることができます。パスコスト計算法式はグローバルに設定します。


STP ポート パスコストのデフォルト値は、LAN インターフェイスのメディア速度およびパスコスト計算方式で決まります( 表 8-4 を参照)。ループが発生すると、STP はフォワーディング ステートにする LAN インターフェイスを選択するとき、ポート コストを考慮します。

 

表 8-4 デフォルト ポート コスト

帯域幅
ポート コストの
ショート パスコスト方式
ポート コストの
ロング パスコスト方式

10 Mbps

100

2,000,000

100 Mbps

19

200,000

1 ギガビット イーサネット

4

20,000

10 ギガビット イーサネット

2

2,000

STP に最初に選択させる LAN インターフェイスに小さいコスト値を割り当て、STP に最後に選択させる LAN インターフェイスに大きいコスト値を割り当てることができます。すべての LAN インターフェイスのコスト値を同一にすると、STP は LAN インターフェイス番号が最も小さい LAN インターフェイスをフォワーディング ステートにして、その他の LAN インターフェイスをブロックします。

アクセス ポートでは、ポート コストをポートごとに割り当てます。トランク ポートでは、ポート コストを VLAN ごとに割り当てます。1 つのトランク ポートでは、すべての VLAN に同一ポート コストを設定できます。

ポート プライオリティ

ループが発生し、複数のポートのパス コストが同一である場合、Rapid PVST+ はフォワーディング ステートにする LAN ポートを選択するとき、ポート プライオリティを考慮します。Rapid PVST+ に最初に選択させる LAN ポートに小さいプライオリティ値を割り当て、Rapid PVST+ に最後に選択させる LAN ポートに大きいプライオリティ値を割り当てられます。

すべての LAN ポートのプライオリティ値を同一にすると、Rapid PVST+ は LAN ポート番号が最も小さい LAN ポートをフォワーディング ステートにして、その他の LAN ポートをブロックします。指定可能なプライオリティの範囲は 0 ~ 224(デフォルトは 128)であり、32 単位で設定できます。LAN ポートがアクセス ポートとして設定されている場合はポート プライオリティ値が使用され、LAN ポートがトランク ポートとして設定されている場合は VLAN ポート プライオリティ値が使用されます。

Rapid PVST+ および IEEE 802.1Q トランク

802.1Q トランクによって、ネットワークの STP 戦略が一部制限されます。802.1Q トランクで接続したシスコ スイッチのネットワークの場合、スイッチはトランクで許可されている VLAN ごとに 1 つの STP のインスタンスを維持します。しかしシスコ以外の 802.1Q スイッチは、トランクで許可されているすべての VLAN に対して 1 つの STP のインスタンスしか維持しません。

シスコ スイッチをシスコ以外のスイッチに 802.1Q トランクで接続すると、シスコ スイッチは、トランクの 802.1Q VLAN の STP インスタンスを、シスコ以外の 802.1Q スイッチの STP インスタンスと組み合せます。しかしシスコ スイッチが維持する VLAN ごとのすべての STP 情報は、シスコ以外の 802.1Q スイッチのクラウドで分離されます。シスコ スイッチを分離するシスコ以外の 802.1Q クラウドは、スイッチ間の単一トランク リンクとして扱われます。

Rapid PVST+ とレガシー 802.1D STP の相互運用

Rapid PVST+ は、レガシー IEEE 802.1D プロトコルを実行するスイッチと相互運用できます。スイッチは、BPDU バージョン 0 を受信すると、802.1D を実行している機器と相互運用していることを認識します。Rapid PVST+ の BPDU はバージョン 2 です。受信した BPDU が、提案フラグを設定した 802.1w BPDU バージョン 2 である場合、スイッチはその他すべてのポートが同期化した後で合意メッセージを送信します。BPDU が 802.1D BPDU バージョン 0 である場合、スイッチは提案フラグを設定せず、ポートの転送遅延タイマーを開始します。新しいルート ポートは、フォワーディング ステートに移行するために、2 倍の転送遅延時間を必要とします。

スイッチは、次のようにレガシー 802.1D スイッチと相互運用します。

通知:802.1D BPDU とは異なり、802.1w は TCN BPDU を使用しません。しかし 802.1D スイッチとの相互運用のため、Cisco NX-OS は TCN BPDU の処理と生成を行います。

確認応答:802.1w スイッチは、802.1D スイッチから指定ポートで TCN メッセージを受信すると、TCA ビットを設定して 802.1D コンフィギュレーション BPDU で応答します。ただし、802.1D スイッチに接続しているルート ポートで TC While タイマー(802.1D の TC タイマーと同じ)がアクティブであり、TCA を設定したコンフィギュレーション BPDU を受信した場合、TC While タイマーはリセットされます。

この動作方式は 802.1D スイッチだけで必要となります。802.1w BPDU は TCA ビットを設定しません。

プロトコル移行:802.1D スイッチとの下位互換性のため、802.1w は 802.1D コンフィギュレーション BPDU および TCN BPDU をポートごとに選択的に送信します。

ポートが初期化されると、移行遅延タイマーがスタートし(802.1w BPDU を送信する最小時間を指定)、802.1w BPDU が送信されます。このタイマーがアクティブである間、スイッチはそのポートで受信したすべての BPDU を処理し、プロトコル タイプを無視します。

スイッチは、ポート移行遅延タイマーの満了後に 802.1D BPDU を受信すると、802.1D スイッチに接続されていると見なして 802.1D BPDU だけを使用し始めます。ただし、802.1w スイッチが 802.1D BPDU をポートで使用しており、タイマーの満了後に 802.1w BPDU を受信すると、802.1w スイッチはタイマーを再開し、802.1w BPDU をそのポートで使用し始めます。


) すべてのスイッチにプロトコルを再ネゴシエートさせる場合は、Rapid PVST+ を再起動する必要があります。詳細については、「プロトコルの再起動」を参照してください。


Rapid PVST+ と 802.1s MST の相互運用

Rapid PVST+ は IEEE 802.1s MST 標準とシームレスに相互運用できます。ユーザ設定は不要です。

Rapid PVST+ の設定

Rapid PVST+ プロトコルに 802.1w 標準を適用した Rapid PVST+ は、ソフトウェアのデフォルト STP 設定です。

Rapid PVST+ は VLAN ごとにイネーブルにします。ソフトウェアは VLAN ごとに STP の別々のインスタンスを維持します(STP をディセーブルにした VLAN を除く)。デフォルトでは、Rapid PVST+ は、デフォルト VLAN および作成した各 VLAN でイネーブルです。

ここで説明する内容は、次のとおりです。

「Rapid PVST+ のイネーブル化」

「VLAN ごとの Rapid PVST+ のイネーブル化」

「ルート ブリッジ ID の設定」

「セカンダリ ルート ブリッジの設定」

「Rapid PVST+ ポート プライオリティの設定」

「Rapid PVST+ のパスコスト方式およびポート コストの設定」

「VLAN の Rapid PVST+ ブリッジ プライオリティの設定」

「VLAN の Rapid PVST+ hello タイムの設定」

「VLAN の Rapid PVST+ 転送遅延時間の設定」

「VLAN の Rapid PVST+ 最大エージング タイムの設定」

「リンク タイプの指定」

「プロトコルの再起動」

Rapid PVST+ のイネーブル化

スイッチで Rapid PVST+ をイネーブルにしたら、特定 VLAN で Rapid PVST+ をイネーブルにする必要があります(「VLAN ごとの Rapid PVST+ のイネーブル化」を参照)。

Rapid PVST+ はデフォルト STP モードです。MST と Rapid PVST+ は、同時に実行できません。


) スパニング ツリー モードを変更すると、すべてのスパニング ツリー インスタンスで以前のモードが停止し、新しいモードが開始されるので、トラフィックが中断されます。


スイッチで Rapid PVST+ をイネーブルにする手順は次のとおりです。

 

コマンド
目的

ステップ 1

switch# configure terminal

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

switch(config)# spanning-tree mode rapid-pvst

スイッチで Rapid PVST+ をイネーブルにします。Rapid PVST+ はデフォルトのスパニング ツリー モードです。

(注) スパニング ツリー モードを変更すると、すべてのスパニング ツリー インスタンスで以前のモードが停止し、新しいモードが開始されるので、トラフィックが中断されます。

次の例は、スイッチで Rapid PVST+ をイネーブルにする方法を示しています。

switch# configure terminal
switch(config)# spanning-tree mode rapid-pvst

) デフォルトでは STP がイネーブルなので、show running コマンドを入力して設定を表示しても、Rapid PVST+ をイネーブルにするために入力したコマンドは表示されません。


VLAN ごとの Rapid PVST+ のイネーブル化

Rapid PVST+ は VLAN 単位でイネーブルまたはディセーブルにできます。


) デフォルトでは、Rapid PVST+ は、デフォルト VLAN および作成したすべての VLAN でイネーブルです。


VLAN ごとに Rapid PVST+ をイネーブルにする手順は次のとおりです。

 

コマンド
目的

ステップ 1

switch# configure terminal

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

switch(config)# spanning-tree vlan-range

VLAN ごとに Rapid PVST+(デフォルト STP)をイネーブルにします。 vlan-range の値は、2 ~ 4094 にすることができます(予約 VLAN の値を除く)。 第 6 章「VLAN の設定」 を参照してください。

次の例は、VLAN 5 で STP をイネーブルにする方法を示しています。

switch# configure terminal
switch(config)# spanning-tree vlan 5
 

VLAN ごとに Rapid PVST+ をディセーブルにする手順は次のとおりです。

 

コマンド
目的

switch(config)# no spanning-tree vlan-range

指定 VLAN で Rapid PVST+ をディセーブルにします。このコマンドに関する詳細については、次の注意を参照してください。

 


注意 VLAN のすべてのスイッチおよびブリッジでスパニング ツリーがディセーブルになっていない場合は、VLAN でスパニング ツリーをディセーブルにしないでください。VLAN の一部のスイッチおよびブリッジでスパニング ツリーをディセーブルにして、VLAN のその他のスイッチおよびブリッジでイネーブルにしておくことはできません。スパニング ツリーをイネーブルにしたスイッチとブリッジに、ネットワークの物理トポロジに関する不完全な情報が含まれることになるので、この処理によって予想外の結果となることがあります。

VLAN に物理ループが存在しないことを確認せずに、VLAN でスパニング ツリーをディセーブルにしないでください。スパニング ツリーは、設定の誤りおよび配線の誤りに対する保護手段として動作します。

ルート ブリッジ ID の設定

Rapid PVST+ ではアクティブな VLAN ごとに、別々の STP インスタンスが維持されます。VLAN ごとに、ブリッジ ID が最小のスイッチが、その VLAN のルート ブリッジになります。

ルート ブリッジになるように VLAN インスタンスを設定するには、ブリッジ プライオリティをデフォルト値の 32768 よりも大幅に小さい値に変更します。

spanning-tree vlan vlan_ID root コマンドを入力すると、スイッチは VLAN ごとに現在のルート ブリッジのブリッジ プライオリティをチェックします。24576 という値でスイッチが指定 VLAN のルートになる場合、スイッチは指定 VLAN のブリッジ プライオリティをこの値に設定します。指定 VLAN のルート ブリッジのブリッジ プライオリティが 24576 より小さい場合、スイッチは最小ブリッジ プライオリティより 4096 小さい値に指定 VLAN のブリッジ プライオリティを設定します。


) ルート ブリッジになるために必要な値が 1 より小さい場合、spanning-tree vlan vlan_ID root コマンドはエラーになります。



注意 STP のインスタンスごとのルート ブリッジは、バックボーンまたはディストリビューション スイッチである必要があります。アクセス スイッチは、STP のプライマリ ルートとして設定しないでください。

ネットワーク直径(ネットワークにある任意の 2 台の端末間におけるブリッジ ホップの最大数)を指定するには、 diameter キーワードを入力します。ネットワーク直径を指定すると、その直径のネットワークで最適な hello タイム、転送遅延時間、最大エージング タイムが自動的に選択され、これによって STP 収束時間が大幅に短縮されます。自動的に算出された hello タイムを無効にするには、 hello-time キーワードを入力します。


) ルート ブリッジとして設定されたスイッチでは、spanning-tree mst hello-timespanning-tree mst forward-timespanning-tree mst max-age グローバル コンフィギュレーション コマンドを使用して、hello タイム、転送遅延時間、最大エージング タイムを手動で設定しないでください。


Rapid PVST+ で VLAN のプライマリ ルート ブリッジになるようにスイッチを設定する手順は、次のとおりです。

 

コマンド
目的

ステップ 1

switch# configure terminal

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

switch(config)# spanning-tree vlan vlan-range root primary [ diameter dia [ hello-time hello-time ]]

ソフトウェア スイッチをプライマリ ルート ブリッジとして設定します。 vlan-range の値は、2 ~ 4094 にすることができます(予約 VLAN の値を除く)。 dia のデフォルトは 7 です。 hello-time の値は 1 ~ 10 秒で、デフォルトは 2 秒です。

次の例は、ネットワーク直径を 4 にして、スイッチを VLAN 5 のルート ブリッジとして設定する方法を示しています。

switch# configure terminal
switch(config)# spanning-tree vlan 5 root primary diameter 4

セカンダリ ルート ブリッジの設定

ソフトウェア スイッチをセカンダリ ルートとして設定すると、STP ブリッジ プライオリティはデフォルト値(32768)から変更されます。その結果、プライマリ ルート ブリッジで障害が発生した場合に、このスイッチが指定 VLAN のルート ブリッジになる可能性が高くなります(ネットワークのその他のスイッチがデフォルト ブリッジ プライオリティの 32768 を使用していると想定)。STP はブリッジ プライオリティを 28672 に設定します。

ネットワーク直径(ネットワークにある任意の 2 台の端末間におけるブリッジ ホップの最大数)を指定するには、 diameter キーワードを入力します。ネットワーク直径を指定すると、その直径のネットワークで最適な hello タイム、転送遅延時間、最大エージング タイムが自動的に選択され、これによって STP 収束時間が大幅に短縮されます。自動的に算出された hello タイムを無効にするには、 hello-time キーワードを入力します。

複数のスイッチをこの方法で設定し、バックアップ ルート ブリッジを複数にすることができます。プライマリ ルート ブリッジの設定時に使用したものと同じネットワーク直径および hello タイムの値を入力してください。


) ルート ブリッジとして設定されたスイッチでは、spanning-tree mst hello-timespanning-tree mst forward-timespanning-tree mst max-age グローバル コンフィギュレーション コマンドを使用して、hello タイム、転送遅延時間、最大エージング タイムを手動で設定しないでください。


Rapid PVST+ で VLAN のセカンダリ ルート ブリッジになるようにスイッチを設定する手順は、次のとおりです。

 

コマンド
目的

ステップ 1

switch# configure terminal

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

switch(config)# spanning-tree vlan vlan-range root secondary [ diameter dia [ hello-time hello-time ]]

ソフトウェア スイッチをセカンダリ ルート ブリッジとして設定します。 vlan-range の値は、2 ~ 4094 にすることができます(予約 VLAN の値を除く)。 dia のデフォルトは 7 です。 hello-time の値は 1 ~ 10 秒で、デフォルトは 2 秒です。

次の例は、ネットワーク直径を 4 にして、スイッチを VLAN 5 のセカンダリ ルート ブリッジとして設定する方法を示しています。

switch# configure terminal
switch(config)# spanning-tree vlan 5 root secondary diameter 4

Rapid PVST+ ポート プライオリティの設定

Rapid PVST+ に最初に選択させる LAN ポートに小さいプライオリティ値を割り当て、Rapid PVST+ に最後に選択させる LAN ポートに大きいプライオリティ値を割り当てられます。すべての LAN ポートのプライオリティ値を同一にすると、Rapid PVST+ は LAN ポート番号が最も小さい LAN ポートをフォワーディング ステートにして、その他の LAN ポートをブロックします。

LAN ポートがアクセス ポートとして設定されている場合はポート プライオリティ値が使用され、LAN ポートがトランク ポートとして設定されている場合は VLAN ポート プライオリティ値が使用されます。

Rapid PVST+ ポート プライオリティをそれぞれのポートに割り当てる手順は次のとおりです。

 

コマンド
目的

ステップ 1

switch# configure terminal

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

switch(config)# interface type slot / port

設定するインターフェイスを指定し、インターフェイス コンフィギュレーション モードを開始します。

ステップ 3

switch(config-if)# spanning-tree [ vlan vlan-list ] port-priority priority

LAN インターフェイスのポート プライオリティを設定します。 priority の値は、0 ~ 224 の範囲で指定できます。値を小さくすると、プライオリティは高くなります。プライオリティ値は、0、32、64、96、128、160、192、224 です。その他の値はすべて拒否されます。デフォルト値は 128 です。

次の例は、イーサネット アクセス ポート 1/4 のポート プライオリティを 160 に設定する方法を示しています。

switch# configure terminal
switch(config)# interface ethernet 1/4
switch(config-if)# spanning-tree port-priority 160
 

このコマンドは、物理イーサネット インターフェイスだけに適用できます。

Rapid PVST+ のパスコスト方式およびポート コストの設定

アクセス ポートでは、ポート コストをポートごとに割り当てます。トランク ポートでは、ポート コストを VLAN ごとに割り当てます。1 つのトランクでは、すべての VLAN に同一ポート コストを設定できます。


) Rapid PVST+ モードでは、ショート パスコスト方式かロング パスコスト方式を使用でき、インターフェイス サブモードかコンフィギュレーション サブモードで方式を設定できます。デフォルトはショート パスコスト方式です。


Rapid PVST+ パスコスト方式およびポートのコストを設定する手順は次のとおりです。

 

コマンド
目的

ステップ 1

switch# configure terminal

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

switch(config)# spanning-tree pathcost method { long | short }

Rapid PVST+ パスコスト計算に使用する方式を選択します。デフォルトの方式はショート方式です。

ステップ 3

switch(config)# interface type slot / port

設定するインターフェイスを指定し、インターフェイス コンフィギュレーション モードを開始します。

ステップ 4

switch(config-if)# spanning-tree [ vlan vlan-id ] cost [ value | auto ]

LAN インターフェイスのポート コストを設定します。コスト値は、パスコスト計算方式により、次のように設定できます。

ショート:1 ~ 65535

ロング:1 ~ 200000000

(注) アクセス ポートではポートごとに、トランク ポートでは VLAN ごとに、このパラメータを設定します。

デフォルトは auto であり、パスコスト計算方式とメディア速度の両方でポート コストが設定されます。

次の例は、イーサネット アクセス ポート 1/4 のポート コストを 1000 に設定する方法を示しています。

switch# configure terminal
switch (config)# spanning-tree pathcost method long
switch (config)# interface ethernet 1/4
switch(config-if)# spanning-tree cost 1000
 

このコマンドは、物理イーサネット インターフェイスだけに適用できます。

VLAN の Rapid PVST+ ブリッジ プライオリティの設定

VLAN の Rapid PVST+ ブリッジ プライオリティを設定できます。


) この設定を使用する場合は注意してください。多くの状況では、プライマリ ルートおよびセカンダリ ルートを設定し、ブリッジ プライオリティを変更することを推奨します。


特定 VLAN のブリッジ プライオリティを選択する手順は次のとおりです。

 

コマンド
目的

ステップ 1

switch# configure terminal

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

switch(config)# spanning-tree vlan vlan-range priority value

VLAN のブリッジ プライオリティを設定します。有効な値は、0、4096、8192、12288、16384、20480、24576、28672、32768、36864、40960、45056、49152、53248、57344、61440 です。その他の値はすべて拒否されます。デフォルト値は 32768 です。

次の例は、ギガビット イーサネット ポート 1/4 で VLAN 5 のプライオリティを 8192 に設定する方法を示しています。

switch# configure terminal
switch(config)# spanning-tree vlan 5 priority 8192

VLAN の Rapid PVST+ hello タイムの設定

VLAN の Rapid PVST+ hello タイムを設定できます。


) この設定を使用する場合は注意してください。多くの状況では、プライマリ ルートおよびセカンダリ ルートを設定し、hello タイムを変更することを推奨します。


Rapid PVST+ で VLAN の hello タイムを設定する手順は次のとおりです。

 

コマンド
目的

ステップ 1

switch# configure terminal

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

switch(config)# spanning-tree vlan vlan-range hello-time value

VLAN の hello タイムを設定します。hello タイムの値は 1 ~ 10 秒で、デフォルトは 2 秒です。

次の例は、VLAN 5 の hello タイムを 7 秒に設定する方法を示しています。

switch# configure terminal
switch(config)# spanning-tree vlan 5 hello-time 7

VLAN の Rapid PVST+ 転送遅延時間の設定

Rapid PVST+ を使用している場合は、転送遅延時間を VLAN ごとに設定できます。VLAN ごとに転送遅延時間を設定する手順は次のとおりです。

 

コマンド
目的

ステップ 1

switch# configure terminal

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

switch(config)# spanning-tree vlan vlan-range forward-time value

VLAN の転送遅延時間を設定します。転送遅延時間の値は 4 ~ 30 秒にすることができます。デフォルトは 15 秒です。

次の例は、VLAN 5 の転送遅延時間を 21 秒に設定する方法を示しています。

switch# configure terminal
switch(config)# spanning-tree vlan 5 forward-time 21

VLAN の Rapid PVST+ 最大エージング タイムの設定

Rapid PVST+ を使用している場合は、最大エージング タイムを VLAN ごとに設定できます。Rapid PVST+ で VLAN の最大エージング タイムを設定する手順は次のとおりです。

 

コマンド
目的

ステップ 1

switch# configure terminal

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

switch(config)# spanning-tree vlan vlan-range max-age value

VLAN の最大エージング タイムを設定します。最大エージング タイムの値は 6 ~ 40 秒にすることができます。デフォルトは 20 秒です。

次の例は、VLAN 5 の最大エージング タイムを 36 秒に設定する方法を示しています。

switch# configure terminal
switch(config)# spanning-tree vlan 5 max-age 36

リンク タイプの指定

高速接続(802.1w 標準)は、ポイントツーポイント リンクだけで確立されます。デフォルトでは、リンク タイプはインターフェイスのデュプレックス モードから制御します。全二重ポートはポイントツーポイント接続を含むと見なされ、半二重ポートは共有接続を含むと見なされます。

リモート スイッチの単一ポートにポイントツーポイントで物理的に接続した半二重リンクがある場合は、このリンク タイプのデフォルト設定を無効にして高速移行をイネーブルにすることができます。

リンクを共有に設定した場合、STP は 802.1D に戻ります。

リンク タイプを指定する手順は、次のとおりです。

 

コマンド
目的

ステップ 1

switch# configure terminal

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

switch(config)# interface type slot / port

設定するインターフェイスを指定し、インターフェイス コンフィギュレーション モードを開始します。

ステップ 3

switch(config-if)# spanning-tree link-type { auto | point-to-point | shared }

ポイントツーポイント リンクまたは共有リンクになるようにリンク タイプを設定します。デフォルト値はスイッチ接続から読み取られ、半二重リンクは共有、全二重リンクはポイントツーポイントです。リンク タイプが共有である場合、STP は 802.1D に戻ります。デフォルトは auto であり、リンク タイプはインターフェイスのデュプレックス設定に基づいて設定されます。

次の例は、リンク タイプをポイントツーポイント リンクとして設定する方法を示しています。

switch# configure terminal
switch (config)# interface ethernet 1/4
switch(config-if)# spanning-tree link-type point-to-point
 

このコマンドは、物理イーサネット インターフェイスだけに適用できます。

プロトコルの再起動

Rapid PVST+ を実行しているブリッジは、レガシー ブリッジに接続しているいずれかのポートで 802.1D BPDU を送信できます。ただし、STP プロトコルを移行しても、レガシー スイッチが指定スイッチでない場合、レガシー スイッチがリンクから取り外されたかどうかを判断できません。スイッチ全体または指定インターフェイスで、プロトコルのネゴシエーションを再起動できます(隣接スイッチとの再ネゴシエーションを実行)。

プロトコルのネゴシエーションを再起動する手順は、次のとおりです。

 

コマンド
目的

switch# clear spanning-tree detected-protocol [ interface interface [ interface-num | port-channel ]]

スイッチのすべてのインターフェイスまたは指定インターフェイスで Rapid PVST+ を再起動します。

次の例は、スロット 2、ポート 8 のイーサネット インターフェイスで Rapid PVST+ を再起動する方法を示しています。

switch# clear spanning-tree detected-protocol interface ethernet 2/8

Rapid PVST+ の設定の確認

Rapid PVST+ の設定情報を表示するには、次のうちいずれかの手順を実行します。

 

コマンド
目的

switch# show running-config spanning-tree [ all ]

現在のスパニング ツリー設定を表示します。

switch# show spanning-tree [ options ]

最新のスパニング ツリー設定について、指定した詳細情報を表示します。

次の例は、スパニング ツリーのステータスの表示方法を示しています。

switch# show spanning-tree brief
 
VLAN0001
Spanning tree enabled protocol rstp
Root ID Priority 32768
Address 001c.b05a.5447
Cost 2
Port 131 (Ethernet1/3)
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
 
Bridge ID Priority 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1)
Address 000d.ec6d.7841
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
 
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Eth1/3 Root FWD 2 128.131 P2p Peer(STP)
veth1/1 Desg FWD 2 128.129 Edge P2p