Catalyst 2950/2955 スイッチ ソフトウェア コンフィギュレーション ガイド Cisco IOS Release 12.1(22)EA7
STP の設定
STP の設定
発行日;2012/01/14 | 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 - 6MB) | フィードバック

目次

STP の設定

スパニングツリー機能の概要

STP の概要

スパニングツリー トポロジーと BPDU

ブリッジ ID、スイッチ プライオリティ、および拡張システム ID

スパニングツリー インターフェイス ステート

ブロッキング ステート

リスニング ステート

ラーニング ステート

フォワーディング ステート

ディセーブル ステート

スイッチまたはポートがルート スイッチ/ルート ポートになる仕組み

スパニングツリーおよび冗長接続

スパニングツリーのアドレス管理

接続を維持するためのエージング タイムの短縮

スパニングツリーのモードとプロトコル

サポートされるスパニングツリー インスタンス

スパニングツリーのインターオペラビリティと下位互換性

STP および IEEE 802.1Q トランク

スパニングツリー機能の設定

スパニングツリーのデフォルト設定

スパニングツリーの設定時の注意事項

スパニングツリー モードの変更

スパニングツリーのディセーブル化

ルート スイッチの設定

セカンダリ ルート スイッチの設定

ポート プライオリティの設定

パス コストの設定

VLAN のスイッチ プライオリティの設定

スパニングツリー タイマーの設定

Hello タイムの設定

VLAN の転送遅延時間の設定

VLAN の最大エージング タイムの設定

カスケード スタックで使用するスパニングツリーの設定

スパニングツリー ステータスの表示

STP の設定

この章では、Catalyst 2950 または Catalyst 2955スイッチでポート単位の VLAN に Spanning-Tree Protocol(STP; スパニングツリー プロトコル)を設定する方法について説明します。スイッチは、IEEE 802.1D標準に基づくPer-VLAN Spanning-Tree plus(PVST+)プロトコルおよびシスコ独自の拡張機能のいずれかを使用します。また、IEEE 802.1w 標準に基づくRapid Per-VLAN Spanning-Tree plus(Rapid PVST+)プロトコルを使用することもできます。

Multiple Spanning-Tree Protocol(MSTP)の詳細、および複数の VLAN を同じスパニングツリー インスタンスにマッピングする方法については、 第 14 章「MSTP の設定」 を参照してください。

PortFast、UplinkFast、ルートガードなどのその他のスパニングツリー機能の詳細については、 第 15 章「オプションのスパニングツリー機能の設定」 を参照してください。


) この章で使用するコマンドの構文および使用方法の詳細については、このリリースに対応するコマンド リファレンスを参照してください。


この章の内容は、次のとおりです。

「スパニングツリー機能の概要」

「スパニングツリー機能の設定」

「スパニングツリー ステータスの表示」

スパニングツリー機能の概要

ここでは、基本的な STP 機能について説明します。

「STP の概要」

「スパニングツリー トポロジーと BPDU」

「ブリッジ ID、スイッチ プライオリティ、および拡張システム ID」

「スパニングツリー インターフェイス ステート」

「スイッチまたはポートがルート スイッチ/ルート ポートになる仕組み」

「スパニングツリーおよび冗長接続」

「スパニングツリーのアドレス管理」

「接続を維持するためのエージング タイムの短縮」

「スパニングツリーのモードとプロトコル」

「サポートされるスパニングツリー インスタンス」

「スパニングツリーのインターオペラビリティと下位互換性」

「STP および IEEE 802.1Q トランク」

設定手順については、「スパニングツリー機能の設定」を参照してください。

オプションの STP 機能については、 第 15 章「オプションのスパニングツリー機能の設定」 を参照してください。

STP の概要

STP は、ネットワーク上でループを防止しながら、パスの冗長性を実現するレイヤ 2 リンク管理プロトコルです。レイヤ 2 イーサネット ネットワークを正しく動作させるには、2 つのステーション間に存在するアクティブ パスは 1 つでなければなりません。エンド ステーション間に複数のアクティブ パスがあると、ネットワークにループが生じます。ネットワークにループが存在していると、エンド ステーションは重複するメッセージを受け取る可能性があります。スイッチもまた、複数のレイヤ 2 インターフェイスでエンド ステーションの MAC(メディア アクセス制御)アドレスを学習する可能性があります。このような状態が発生すると、不安定なネットワークになります。スパニングツリーの動作はトランスペアレントであり、エンド ステーション側で、単一 LAN セグメントに接続されているのか、複数セグメントからなるスイッチド LAN に接続されているのかを検出することはできません。

STP はスパニングツリー アルゴリズムを使用して、冗長接続されたネットワークの 1 つのスイッチをスパニングツリーのルートとして選定します。アルゴリズムは、アクティブ トポロジー内のポートの役割に基づいて各ポートに役割を割り当てることで、スイッチド レイヤ 2 ネットワークを経由する最適なループフリー パスを計算します。

ルート ― スパニングツリー トポロジー用に選定された転送ポート

指定 ― スイッチドLANセグメントごとに選定された転送ポート

代替 ― スパニングツリー内のルート ブリッジへの代替パスを提供するブロック ポート

バックアップ ― ループバック設定内のブロック ポート

すべて のポートが指定ポートの役割を持つスイッチ、またはバックアップ ポートの役割を持つスイッチは、ルート スイッチです。少なくとも 1 つのポートに指定ポートの役割を持つスイッチは、指定スイッチと呼ばれます。

冗長データ パスはスパニングツリーにより、強制的にスタンバイ(ブロックされた)ステートにされます。スパニングツリーのネットワーク セグメントでエラーが発生したときに、冗長パスが存在していた場合は、スパニングツリー アルゴリズムがスパニングツリー トポロジーを再計算し、スタンバイ パスをアクティブにします。スイッチは、定期的に Bridge Protocol Data Unit(BPDU; ブリッジ プロトコル データ ユニット)と呼ばれるスパニングツリー フレームを送受信します。スイッチはこのフレームを転送しませんが、このフレームを使用してループフリー パスを構築します。BPDU には、送信側スイッチおよびそのポートについて、スイッチおよび MAC アドレス、スイッチ プライオリティ、ポート プライオリティ、パス コストなどの情報が含まれます。スパニングツリーはこの情報を使用して、スイッチド ネットワーク用のルート スイッチおよびルート ポートを選定し、さらに、各スイッチド セグメントのルート ポートおよび指定ポートを選定します。

スイッチの 2 つのインターフェイスがループの一部になっている場合、スパニングツリー ポート プライオリティとパス コストの設定値によって、どちらのインターフェイスがフォワーディング ステートになり、どちらがブロッキング ステートになるかが決まります。スパニングツリー ポート プライオリティ値は、ネットワーク トポロジーにおけるインターフェイスの位置とともに、トラフィック転送におけるインターフェイスの位置がどれだけ最適であるかを表します。パス コストの値は、メディアの速度を表します。

スパニングツリー トポロジーと BPDU

スイッチド ネットワーク内の安定したアクティブ スパニングツリー トポロジーは、次の要素によって決まります。

各スイッチのそれぞれの VLAN に対応付けられた一意のブリッジ ID(スイッチ プライオリティおよび MAC アドレス)

ルート スイッチに対するスパニングツリー パス コスト

各レイヤ 2 インターフェイスに対応付けられたポート ID(ポート プライオリティおよび MAC アドレス)

ネットワークにあるスイッチに電源が投入されると、それぞれがルート スイッチとして機能します。各スイッチは、そのすべてのポートからコンフィギュレーション BPDU を送信します。BPDU によって通信が行われ、スパニングツリー トポロジーが計算されます。各コンフィギュレーション BPDU には、次の情報が含まれます。

送信側スイッチがルート スイッチとみなしたスイッチの固有ブリッジ ID

ルートに対するスパニングツリー パス コスト

送信側スイッチのブリッジ ID

メッセージの有効期間

送信側インターフェイス ID

Hello タイマー、転送遅延タイマー、および最大エージング プロトコル タイマーの値

スイッチは、 上位 情報(より小さいブリッジ ID、より低いパス コストなど)を格納したコンフィギュレーション BPDU を受信すると、そのポートのためにこの情報を保存します。スイッチは、この BPDU をルート ポートで受信した場合は、更新されたメッセージ付きで、自身が指定スイッチであるすべての接続 LAN に対して BPDU を転送します。

そのポートに対して現在保存されているものより 下位 の情報を格納したコンフィギュレーション BPDU を受信した場合は、BPDU は廃棄されます。スイッチが、下位 BPDU の送信元の LAN の指定スイッチである場合は、そのポート用に保存された最新情報を格納した BPDU をその LAN に送信します。このようにして下位情報は廃棄され、上位情報がネットワークで伝播されます。

BPDU の交換によって、次の処理が行われます。

ネットワーク内の 1 つのスイッチがルート スイッチとして選定されます(スイッチド ネットワークのスパニングツリー トポロジーにおける論理的な中心)。

各 VLAN で、スイッチのプライオリティが最も高い(プライオリティ値が数値的に最も小さい)スイッチがルート スイッチとして選定されます。すべてのスイッチがデフォルトのプライオリティ(32768)で設定されている場合は、VLAN 内で最小の MAC アドレスを持つスイッチがルート スイッチになります。 表13-1 に示すように、スイッチのプライオリティ値は、ブリッジ ID の最上位ビットを占めます。

各スイッチ(ルート スイッチを除く)に対して 1 つのルート ポートが選択されます。このポートは、スイッチによってパケットがルート スイッチに転送されるときに、最適なパス(最小コスト)を提供します。

スイッチごとに、パス コストに基づいてルート スイッチまでの最短距離が計算されます。

各 LAN セグメントの指定スイッチが選定されます。指定スイッチでは、LAN からルート スイッチへのパケット転送の場合、パス コストが最小となります。指定スイッチが LAN に接続するポートのことを指定ポートと呼びます。

スパニングツリー インスタンスに含まれるインターフェイスが選択されます。ルート ポートおよび指定ポートはフォワーディング ステートになります。

スイッチド ネットワーク上のあらゆる地点からルート スイッチに到達する場合に必要のないパスはすべて、スパニングツリー ブロッキング モードになります。

ブリッジ ID、スイッチ プライオリティ、および拡張システム ID

IEEE 802.1D 規格では、各スイッチに一意のブリッジ識別子(ブリッジ ID)を設定する必要があります。この ID によってルート スイッチが選択されます。各 VLAN は PVST+ および Rapid PVST+ によって異なる 論理ブリッジ とみなされるので、同一のスイッチには、スイッチに設定された VLAN と同じ数の異なるブリッジ ID が設定されている必要があります。スイッチ上の各 VLAN では一意の 8 バイト ブリッジ ID が設定されています。上位の 2 バイトはスイッチ プライオリティに使用され、残りの 6 バイトがスイッチの MAC アドレスから取得されます。

Cisco IOS Release 12.1(9)EA1 以降では、Catalyst 2950 および Catalyst 2955 スイッチにより IEEE 802.1t スパニングツリー拡張機能がサポートされます。これまではスイッチ プライオリティに使用されていたビットの一部が、現在は VLAN ID として使用されています。その結果、スイッチに割り当てられる MAC アドレスが少なくなり、より広い範囲の VLAN ID をサポートできるようになり、しかもブリッジ ID の一意性を損なうこともありません。 表13-1 に示すように、これまではスイッチ プライオリティに使用されていた 2 バイトが、4 ビットのプライオリティ値と 12 ビットの拡張システム ID 値(VLAN ID と同じ)を表わすよう割り当てられています。以前のリリースでは、スイッチ プライオリティは 16 ビット値です。

 

表13-1 スイッチ プライオリティ値と拡張システム ID

スイッチ プライオリティ値
拡張システム ID(VLAN ID と同じに設定)
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

スパニングツリーは、ブリッジ ID が VLAN ごとに一意となるように、拡張システム ID、スイッチ プライオリティ、および割り当てられたスパニングツリー MAC アドレスを使用しています。旧リリースのスパニングツリーでは、ブリッジ ID が VLAN ごとに一意となるように、VLAN ごとに 1 つの MAC アドレスを使用していました。

拡張システム ID のサポートにより、ルート スイッチ、セカンダリ ルート スイッチ、および VLAN のスイッチ プライオリティを手動で設定する方法に影響が生じます。たとえば、スイッチのプライオリティ値を変更すると、ルート スイッチとして選定される可能性も変更されることになります。大きい値を設定すると可能性が低下し、値が小さいと可能性が増大します。詳細については、「ルート スイッチの設定」「セカンダリ ルート スイッチの設定」、および「VLAN のスイッチ プライオリティの設定」を参照してください。

スパニングツリー インターフェイス ステート

プロトコル情報がスイッチド LAN を通過するときに、伝播遅延が生じる可能性があります。その結果、スイッチド ネットワークのさまざまな場所で、さまざまな時期に、トポロジーの変更が起こる可能性があります。インターフェイスがスパニングツリー トポロジーに含まれ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、一時的にデータ ループが形成されることがあります。インターフェイスは新しいトポロジー情報がスイッチド LAN 上で伝播されるまで待機し、フレーム転送を開始する必要があります。インターフェイスはさらに、古いトポロジーで使用されていた転送フレームのフレーム存続時間を満了させることも必要です。

スパニングツリーを使用しているスイッチの各レイヤ 2 インターフェイスは、次のいずれかのステートになります。

ブロッキング ― インターフェイスはフレーム転送に関与しません。

リスニング ― インターフェイスをフレーム転送に関与させることをスパニングツリーが決定した場合、ブロッキング ステートから最初に移行するステートです。

ラーニング ― インターフェイスはフレーム転送に関与する準備をしている状態です。

フォワーディング ― インターフェイスはフレームを転送します。

ディセーブル ― インターフェイスはスパニングツリーに含まれません。シャットダウン ポートであるか、ポートにリンクがないか、またはポートでスパニングツリー インスタンスが稼働していないためです。

インターフェイスは次のように、ステートを移行します。

初期化からブロッキング

ブロッキングからリスニングまたはディセーブル

リスニングからラーニングまたはディセーブル

ラーニングからフォワーディングまたはディセーブル

フォワーディングからディセーブル

図13-1 に、インターフェイスがステートをどのように移行するかを示します。

図13-1 スパニングツリー インターフェイス ステート

 

スイッチを起動すると、デフォルトでスパニングツリーがイネーブルになり、スイッチの各インターフェイス、VLAN、またはネットワークはブロッキング ステートを経てリスニングおよびラーニングという移行ステートを通過します。スパニングツリーは、フォワーディング ステートまたはブロッキング ステートで各インターフェイスを安定させます。

スパニングツリー アルゴリズムがレイヤ 2 インターフェイスをフォワーディング ステートにする場合、次のプロセスが発生します。

1. スパニングツリーがインターフェイスをブロッキング ステートに移行させるプロトコル情報を待つ間、インターフェイスはリスニング ステートになります。

2. スパニングツリーは転送遅延タイマーの満了を待つ間、インターフェイスをラーニング ステートに移行させ、転送遅延タイマーをリセットします。

3. ラーニング ステートで、スイッチがデータベース転送のためにエンド ステーションの位置情報を学習している間、インターフェイスはフレーム転送を引き続きブロックします。

4. 転送遅延タイマーが満了すると、スパニングツリーは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、このときラーニングとフレーム転送の両方が可能になります。

ブロッキング ステート

ブロッキング ステートのレイヤ 2 インターフェイスはフレームの転送に関与しません。初期化後、スイッチの各インターフェイスに BPDU が送信されます。スイッチは最初、他のスイッチと BPDU を交換するまで、ルートとして動作します。この BPDU 交換によって、ネットワーク上のどのスイッチがルート、すなわちルート スイッチであるかが確立されます。ネットワークにスイッチが 1 台しかない場合、交換は行われず、転送遅延タイマーが満了し、インターフェイスがリスニング ステートになります。インターフェイスはスイッチの初期化後、必ず、ブロッキング ステートになります。

ブロッキング ステートのインターフェイスは、次のように動作します。

ポートで受信したフレームを廃棄します。

転送用に他のインターフェイスからスイッチングされたフレームを廃棄します。

アドレスを学習しません。

BPDU を受信します。

リスニング ステート

リスニング ステートは、ブロッキング ステートを経て、レイヤ 2 インターフェイスが最初に移行するステートです。インターフェイスがリスニング ステートになるのは、スパニングツリーによってそのインターフェイスのフレーム転送への参加が決定された場合です。

リスニング ステートのインターフェイスは、次のように動作します。

ポートで受信したフレームを廃棄します。

転送用に他のインターフェイスからスイッチングされたフレームを廃棄します。

アドレスを学習しません。

BPDU を受信します。

ラーニング ステート

ラーニング ステートのレイヤ 2 インターフェイスはフレームの転送に関与できるように準備します。インターフェイスはリスニング ステートからラーニング ステートに移行します。

ラーニング ステートのインターフェイスは、次のように動作します。

ポートで受信したフレームを廃棄します。

転送用に他のインターフェイスからスイッチングされたフレームを廃棄します。

アドレスを学習します。

BPDU を受信します。

フォワーディング ステート

フォワーディング ステートのレイヤ 2 インターフェイスは、フレームを転送します。インターフェイスはラーニング ステートからフォワーディング ステートに移行します。

フォワーディング ステートのインターフェイスは、次のように動作します。

ポートでフレームを受信して転送します。

他のポートからスイッチングされたフレームを転送します。

アドレスを学習します。

BPDU を受信します。

ディセーブル ステート

ディセーブル ステートのレイヤ 2 インターフェイスはフレームの転送やスパニングツリーに関与しません。ディセーブル ステートのインターフェイスは動作不能です。

ディセーブル インターフェイスは次のように動作します。

ポートで受信したフレームを廃棄します。

転送用に他のインターフェイスからスイッチングされたフレームを廃棄します。

アドレスを学習しません。

BPDU を受信しません。

スイッチまたはポートがルート スイッチ/ルート ポートになる仕組み

ネットワーク内のすべてのスイッチがデフォルトのスパニングツリー設定でイネーブルになっている場合は、最小のMACアドレスを持つスイッチがルート スイッチになります。図13-2 では、スイッチ A がルート スイッチとして選定されます。すべてのスイッチのスイッチ プライオリティがデフォルト(32768)に設定されており、スイッチ A の MAC アドレスが最小であるからです。ただし、トラフィック パターン、転送インターフェイスの数、またはリンク タイプによっては、スイッチ A が最適なルート スイッチとは限りません。ルート スイッチになるように、最適なスイッチのプライオリティを高くする(数値を小さくする)と、スパニングツリーの再計算が強制的に行われ、最適なスイッチをルートとした新しいトポロジーが形成されます。

図13-2 スパニングツリー トポロジー

 

スパニングツリー トポロジーがデフォルトのパラメータに基づいて算出された場合、スイッチド ネットワークの送信元エンド ステーションから宛先エンド ステーションまでのパスが最適にならない場合があります。たとえば、ルート ポートよりプライオリティの高いインターフェイスに高速リンクを接続すると、ルート ポートが変更される可能性があります。最高速のリンクをルート ポートにすることが理想です。

たとえば、スイッチ B のあるポートがギガビット イーサネット リンクで、別のポート(10/100 リンク)がルート ポートであると仮定します。ネットワーク トラフィックはギガビット イーサネット リンクに流す方が効率的です。ギガビット イーサネット インターフェイスのスパニングツリー ポート プライオリティをルート ポートより高くする(数値を小さくする)と、ギガビット イーサネット インターフェイスが新しいルート ポートになります。

スパニングツリーおよび冗長接続

2 つのスイッチ インターフェイスを別の装置、または 2 つの異なる装置に接続することにより、スパニングツリーを使用して冗長バックボーンを作成できます。スパニングツリーは一方のインターフェイスを自動的にディセーブルにしますが、他方でエラーが発生した場合にはイネーブルになります(図13-3 を参照)。一方のリンクが高速で、他方が低速の場合、必ず、低速の方のリンクがディセーブルになります。速度が同じ場合、ポート プライオリティとポート ID が加算され、値の小さいリンクがスパニングツリーによってディセーブルにされます。

図13-3 スパニングツリーおよび冗長接続

 

EtherChannel グループを使用して、スイッチ間に冗長リンクを作成することもできます。詳細は、 第 30 章「EtherChannel の設定」 を参照してください。

スパニングツリーのアドレス管理

IEEE 802.1D では、各種ブリッジ プロトコルに使用させるために、0x00180C2000000 ~ 0x0180C2000010 の範囲で 17 のマルチキャスト アドレスが規定されています。これらのアドレスは削除できないスタティック アドレスです。

スパニングツリーのステートに関係なく、スイッチは0x0180C2000000および0x0180C200000Fのアドレス宛てのパケットを受信しますが、転送は行いません。

スパニングツリーがイネーブルの場合、スイッチの CPU が 0x0180C2000000 および 0x0180C2000010 を宛先とするパケットを受信します。スパニングツリーがディセーブルの場合、スイッチはこれらのパケットを未知のマルチキャスト アドレスとして転送します。

接続を維持するためのエージング タイムの短縮

ダイナミック アドレスのエージング タイムはデフォルトで 5 分です。これは、 mac-address-table aging-time グローバル コンフィギュレーション コマンドのデフォルト値です。ただし、スパニングツリーの再構成により、多数のステーション ロケーションが変更されることがあります。このようなステーションは、再構成中、5 分以上に渡って到達できないことがあるので、アドレス テーブルからステーション アドレスを削除し、改めて学習できるように、アドレス エージング タイムが短縮されます。スパニングツリー再構成時に短縮されるエージング タイムは、転送遅延パラメータ値( spanning-tree vlan vlan-id forward-time seconds グローバル コンフィギュレーション コマンド)と同じです。

各 VLAN はそれぞれ独立したスパニングツリー インスタンスなので、スイッチは VLAN 単位でエージング タイムを短縮します。ある VLAN でスパニングツリーの再構成が行われると、その VLAN で学習されたダイナミック アドレスがエージング タイム短縮の対象になることがあります。他の VLAN のダイナミック アドレスは影響を受けず、スイッチで設定されたエージング タイムがそのまま適用されます。

スパニングツリーのモードとプロトコル

スイッチは、次のスパニングツリー モードとプロトコルをサポートしています。

PVST+ ― このスパニングツリー モードは IEEE 802.1D 標準とシスコ独自の拡張機能に基づいています。すべてのイーサネット、ファスト イーサネット、およびギガビット イーサネット ポートベースの VLAN で使用されるデフォルトのスパニングツリー モードです。PVST+ は、サポートされる最大 VLAN 数までのスイッチの各 VLAN で稼働し、それぞれがネットワーク経由のループフリー パスを保持するように保証します。

PVST+ は、それが稼働する VLAN にレイヤ 2 負荷分散を提供します。ネットワーク上で VLAN を使用して、すべてのリンクが使用され、さらにオーバーサブスクライブされたリンクが存在しないように保証することで、異なる論理トポリジーを作成できます。VLAN 上の各 PVST+ インスタンスが単一のルート スイッチを持ちます。このルート スイッチは、その VLAN に関連するスパニングツリー情報をネットワーク内の他のすべてのスイッチに伝播します。各スイッチがネットワークに関する同じ情報を保持するため、このプロセスによってネットワーク トポロジーは確実に維持されます。

Rapid PVST+ ― このスパニングツリー モードは、IEEE 802.1w 標準に基づく高速コンバージェンスを使用する点を除き PVST+ と同じです。Rapid PVST+ は、高速コンバージェンスを提供するために、トポロジーの変更を受信するとすぐに動的に学習した MAC アドレス エントリをポート単位で削除します。対照的に、PVST+ は動的に学習した MAC アドレス エントリに対して短いエージング タイムを使用します。

Rapid PVST+ は PVST+ と同じ設定(前述の部分を除き)を使用するため、スイッチには最小限の追加設定しか必要ありません。Rapid PVST+ の利点は、複雑なMSTP設定を学習したり、ネットワークを再度プロビジョンしたりする必要なく、大規模なPVST+ インストール ベースを Rapid PVST+ へ移行できる点です。Rapid PVST+ モードでは、各 VLAN はサポートされる最大数まで専用のスパニングツリー インスタンスを実行します。

MSTP ― このスパニングツリー モードは IEEE 802.1s 標準に基づいています。複数の VLAN を同一のスパニングツリー インスタンスにマッピングできるため、多数の VLAN をサポートするために必要なスパニングツリー インスタンス数を削減します。MSTP はRSTP(IEEE 802.1w に基づく)の上位で稼働し、転送遅延をなくし、ルート ポートと指定ポートを迅速にフォワーディング ステートへ移行させることで、スパニングツリーの高速コンバージェンスを提供します。RSTP なしで MSTP を稼働することはできません。

MSTP の最も一般的な導入形態は、レイヤ 2 スイッチド ネットワークのバックボーンとディストリビューション レイヤへの導入です。詳細については、 第 14 章「MSTP の設定」 を参照してください。サポートされるスパニングツリー インスタンス数についての情報は、次のセクションを参照してください。

サポートされるスパニングツリー インスタンス

PVST+ モードまたは Rapid PVST+ モードでは、スイッチは最大64のスパニングツリー インスタンスをサポートします。

MSTP モードでは、スイッチは最大16の MST インスタンスをサポートします。特定の MST インスタンスにマッピングできる VLAN 数は無制限です。

スパニングツリーと VLAN Trunking Protocol(VTP; VLAN トランキング プロトコル)の相互作用については、「スパニングツリーの設定時の注意事項」を参照してください。

スパニングツリーのインターオペラビリティと下位互換性

表13-2 は、ネットワーク内でサポートされるスパニングツリーモード間のインターオペラビリティと互換性を一覧表示しています。

 

表13-2 PVST+、MSTP、および Rapid-PVST+ のインターオペラビリティ

PVST+
MSTP
Rapid PVST+

PVST+

する

する(制限付き)

する(PVST+ に戻る)

MSTP

する(制限付き)

する

する(PVST+ に戻る)

Rapid PVST+

する(PVST+ に戻る)

する(PVST+ に戻る)

する

MSTP と PVST+ が混在するネットワークでは、Common Spanning-Tree(CST)ルートが MST バックボーン内に存在していなければなりません。また、PVST+ スイッチは複数の MST リージョンに接続することはできません。

ネットワークに Rapid PVST+ を稼働しているスイッチおよび PVST+ を稼働しているスイッチがある場合、Rapid PVST+ スイッチおよび PVST+ スイッチのスパニングツリー インスタンスが同一にならないようにしてください。Rapid PVST+ スパニングツリー インスタンスでは、ルート スイッチは Rapid PVST+ スイッチでなければなりません。PVST+ インスタンスでは、ルート スイッチは PVST+ スイッチである必要があります。PVST+ スイッチは、ネットワークのエッジに配置する必要があります。

STP および IEEE 802.1Q トランク

VLAN トランクに関する IEEE 802.1Q 規格は、ネットワークのスパニングツリー ストラテジに一定の制限を設けています。この規格では、トランク上で使用できる すべて の VLAN に対して、1 つのスパニングツリー インスタンスしか認められません。ただし、IEEE 802.1Q トランクによって接続されたシスコ スイッチ ネットワークでは、トランク上で使用できる VLAN に 1 つずつ、スパニングツリー インスタンスを維持します。

IEEE 802.1Q トランクを使用してシスコ製スイッチを他社の装置に接続する場合、シスコ製スイッチは PVST+ を使用してスパニングツリーのインターオペラビリティを実現します。Rapid PVST+がイネーブルな場合、スイッチはPVST+の代わりにそれを使用します。スイッチは、トランクのIEEE 802.1Q VLAN のスパニングツリー インスタンスと他社のIEEE 802.1Qスイッチのスパニングツリー インスタンスを結合します。

ただし、PVST+ または Rapid PVST+ 情報はすべて、他社製の IEEE 802.1Q スイッチからなるクラウドにより切り離されたシスコ製スイッチによって維持されます。シスコ製スイッチを隔てる他社製の IEEE 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。

アクセス ポートおよびトランク ポートでの外部スパニングツリーの動作は、PVST+ または Rapid PVST+ の影響を受けません。

IEEE 802.1Q トランクの詳細については、 第 16 章「VLAN の設定」 を参照してください。

スパニングツリー機能の設定

ここでは、スパニングツリー機能の設定方法について説明します。

「スパニングツリーのデフォルト設定」

「スパニングツリーの設定時の注意事項」

「スパニングツリー モードの変更」(必須)

「スパニングツリーのディセーブル化」(任意)

「ルート スイッチの設定」(任意)

「セカンダリ ルート スイッチの設定」(任意)

「ポート プライオリティの設定」(任意)

「パス コストの設定」(任意)

「VLAN のスイッチ プライオリティの設定」(任意)

「スパニングツリー タイマーの設定」(任意)

スパニングツリーのデフォルト設定

表13-3 に、スパニングツリーのデフォルト設定を示します。

 

表13-3 スパニングツリーのデフォルト設定

機能
デフォルト値

イネーブル ステート

VLAN 1 上でイネーブル

詳細は、「サポートされるスパニングツリー インスタンス」を参照してください。

スパニングツリー モード

PVST+(Rapid PVST+ および MSTP はディセーブル)

スイッチ プライオリティ

32768

スパニングツリー ポート プライオリティ(インターフェイス単位で設定可能)

128

スパニングツリー ポート コスト(インターフェイス単位で設定可能)

1000 Mbps:4

100 Mbps:19

10 Mbps:100

スパニングツリー VLAN ポート プライオリティ(VLAN 単位で設定可能)

128

スパニングツリー VLAN ポート コスト(VLAN 単位で設定可能)

1000 Mbps:4

100 Mbps:19

10 Mbps:100

スパニングツリー タイマー

Hello タイム:2 秒

転送遅延時間:15 秒

最大エージング タイム:20 秒

スパニングツリーの設定時の注意事項

スパニングツリー インスタンスより多くの VLAN が VTP で定義されている場合、PVST+ または Rapid PVST+ をイネーブルにできるのは 64 の VLAN 上に限定されます。VLAN 数が 64 を超える場合は、MSTP をイネーブルにして、1 つのスパニング ツリー インスタンスに複数の VLAN をマップすることを推奨します。詳細については、 第 14 章「MSTP の設定」 を参照してください。

64 のスパニングツリー インスタンスがすでに使用中の場合、VLAN の 1 つでスパニングツリーをディセーブルにすると、それを稼働させたい別の VLAN でイネーブルにできます。 no spanning-tree vlan vlan-id 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、特定の VLAN でスパニングツリーをディセーブルにし、 spanning-tree vlan vlan-id 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、所定の VLAN でスパニングツリーをイネーブルにします。


注意 スパニングツリーが稼働していないスイッチは、スパニングツリー インスタンスが稼働している VLAN 上の他のスイッチがループを切断できるよう、受信した BPDU を引き続き転送します。したがって、スパニング ツリーはネットワーク内のすべてのループを切断できるだけのスイッチで稼働される必要があります。たとえば、VLAN 内のループごとに最低 1 つのスイッチでスパニングツリーを稼働させる必要があります。必ずしも VLAN のすべてのスイッチでスパニングツリーを稼働させる必要はありません。しかし、必要最低限の数のスイッチでしかスパニングツリーが稼働していない場合、不注意にネットワークを変更すると、VLAN で別のループが発生し、ブロードキャスト ストームを引き起こす可能性があります。


) スイッチの使用可能なスパニングツリー インスタンスをすべて使い切ってしまったあとに、VTP ドメイン内にさらに別の VLAN を追加すると、そのスイッチにスパニングツリーが稼働しない VLAN が生成されます。そのスイッチのトランク ポートでデフォルトの許可リストが設定されていると、すべてのトランク ポートに新しい VLAN が割り当てられます。ネットワーク トポロジーによっては、新しい VLAN 上で、切断されないループが生成されることがあります。特に、複数の隣接スイッチでスパニングツリー インスタンスをすべて使用してしまっている場合には注意が必要です。スパニングツリー インスタンスの割り当てを使い果たしたスイッチのトランク ポートに許可リストを設定することにより、このような可能性を防ぐことができます。しかし、ネットワークに VLAN を追加するときより多くの作業を伴うことになるので、通常、許可リストの設定は必要ありません。


VLAN スパニングツリー インスタンスの設定はスパニングツリー コマンドによって決定されます。スパニングツリー インスタンスは、VLAN にインターフェイスを割り当てるときに作成します。スパニングツリー インスタンスは最終インターフェイスが別の VLAN に移されたときに削除されます。スパニングツリー インスタンスの作成前に、スイッチとポートのパラメータを設定できます。設定されたパラメータは、スパニングツリー インスタンスを作成するときに適用されます。

スイッチは、PVST+、Rapid PVST+、および MSTP をサポートしますが、随時アクティブにできるのは 1 つのバージョンだけです(たとえば、すべての VLAN が PVST+ を稼働する、すべての VLAN が Rapid PVST+ を稼働する、またはすべての VLAN が MSTP を稼働する)。さまざまなスパニングツリー モードとそれらの相互運用方法については、「スパニングツリーのインターオペラビリティと下位互換性」を参照してください。

UplinkFast、BackboneFast、および Cross-Stack UplinkFast の設定時の注意事項については、「オプションのスパニングツリー設定時の注意事項」を参照してください。

スパニングツリー モードの変更

スイッチは、PVST+、Rapid PVST+、または MSTP の 3 つのスパニングツリー モードをサポートしています。デフォルトでは、スイッチは PVST+ プロトコルを稼働します。

スパニングツリー モードを変更するには、イネーブル EXEC モードで次の手順を実行します。デフォルト モードとは異なるモードをイネーブルにする場合は、次の手順を実行する必要があります。

 

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 mode { pvst | mst | rapid-pvst }

スパニングツリー モードを設定します。

pvst を選択すると、PVST+(デフォルト設定)がイネーブルになります。

mst を選択すると、MSTP(および RSTP)がイネーブルになります。詳細は、 第 14 章「MSTP の設定」 を参照してください。

rapid-pvst を選択すると、Rapid PVST+ がイネーブルになります。

ステップ 3

interface interface-id

(Rapid PVST+ モードの場合のみ推奨)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。有効なインターフェイスとしては、物理ポート、VLAN、およびポート チャネルがあります。有効な VLAN ID は、1 ~ 4094 です。ポートチャネルの範囲は 1 ~6です。

ステップ 4

spanning-tree link-type point-to-point

(Rapid PVST+ モードの場合のみ推奨)このポートのリンク タイプがポイントツーポイントであることを指定します。

このポート(ローカル ポート)をポイントツーポイント リンクを介してリモート ポートへ接続し、ローカル ポートが指定ポートになると、スイッチはリモート ポートとネゴシエートし、ローカル ポートを迅速にフォワーディング ステートへ移行します。

ステップ 5

end

イネーブル EXEC モードに戻ります。

ステップ 6

clear spanning-tree detected-protocols

(Rapid PVST+ モードの場合のみ推奨)スイッチ上のポートがレガシー IEEE 802.1D スイッチ上のポートに接続されている場合は、スイッチ全体のプロトコル移行プロセスを再起動してください。

指定スイッチがこのスイッチで Rapid PVST+ が稼働中であると判断した場合は、このステップは任意です。

ステップ 7

show spanning-tree summary

および

show spanning-tree interface interface-id

設定を確認します。

ステップ 8

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。

デフォルトの設定値に戻す場合は、 no spanning-tree mode 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。ポートをデフォルトの設定値に戻す場合は、 no spanning-tree link-type インターフェイス コンフィギュレーション コマンドを使用します。

スパニングツリーのディセーブル化

スパニングツリーはデフォルトで、VLAN 1 および「サポートされるスパニングツリー インスタンス」で指定されたスパニングツリーの最大数を上限として新しく作成されたすべての VLAN 上でイネーブルです。スパニングツリーをディセーブルにするのは、ネットワーク トポロジーにループがないことが確実な場合だけにしてください。


注意 スパニングツリーがディセーブルでありながら、トポロジーにループが存在していると、余分なトラフィックが発生し、パケットの重複が無限に繰り返されることによって、ネットワークのパフォーマンスが大幅に低下します。

VLAN 単位でスパニングツリーをディセーブルにするには、イネーブル EXEC モードで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

no spanning-tree vlan vlan-id

VLAN 単位でスパニングツリーをディセーブルにします。

vlan-id には、VLAN ID 番号で識別される単一の VLAN、ハイフンで区切った VLAN の範囲、またはカンマで区切った一連の VLAN を指定できます。指定できる範囲は 1 ~ 4094 です。

ステップ 3

end

イネーブル EXEC モードに戻ります。

ステップ 4

show spanning-tree vlan vlan-id

設定を確認します。

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。

スパニングツリーを再びイネーブルにする場合は、 spanning-tree vlan vlan-id 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。

ルート スイッチの設定

スイッチは、スイッチ上で設定されているアクティブ VLAN ごとに 1 つずつ、個別のスパニングツリー インスタンスを維持します。各インスタンスには、スイッチ プライオリティとスイッチの MAC(メディア アクセス制御)アドレスからなるブリッジ ID が対応付けられます。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 スイッチになります。

特定の VLAN でスイッチがルートになるように設定するには、 spanning-tree vlan vlan-id root 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、スイッチ プライオリティをデフォルト値(32768)からかなり小さい値に変更します。このコマンドを入力すると、スイッチにより各 VLAN についてルート スイッチのスイッチ プライオリティがチェックされます。拡張システム ID のサポートのため、スイッチは指定された VLAN について、自身のプライオリティを 24576 に設定します。これは、この値によってこのスイッチが指定された VLAN のルートになる場合です。

指定された VLAN のルート スイッチに 24576 に満たないスイッチ プライオリティが設定されている場合、スイッチはその VLAN について、自身のプライオリティを最小のスイッチ プライオリティより 4096 だけ小さい値に設定します( 表13-1 に示すように、4096 は 4 ビットのスイッチ プライオリティ値の最下位ビットの値です)。


) ルート スイッチとして設定する必要のある値が 1 未満の場合、spanning-tree vlan vlan-id root グローバル コンフィギュレーション コマンドは失敗します。


Cisco IOS Release 12.1(9)EA1 より前のリリースでは、Catalyst 2950 スイッチ(拡張システム ID なし)上で spanning-tree vlan vlan-id root グローバル コンフィギュレーション コマンドを入力すると、指定された VLAN について自身のスイッチ プライオリティが 8192 に設定されていました。これは、この値によってこのスイッチが指定された VLAN のルートになる場合です。指定された VLAN のルート スイッチに 8192 に満たないスイッチ プライオリティが設定されている場合、スイッチはその VLAN について、自身のプライオリティを最小のスイッチ プライオリティより 1 だけ小さい値に設定します。

次の例は、拡張システム ID のサポートがある場合とない場合の spanning-tree vlan vlan-id root コマンドの結果を示します。

拡張システム ID のある Catalyst 2950 および Catalyst 2955 スイッチ(Cisco IOS Release 12.1(9)EA1 以降)では、VLAN 20 の全ネットワーク装置にデフォルト プライオリティである 32768 が設定されている場合、スイッチ上で spanning-tree vlan 20 root primary コマンドを入力すると、スイッチ プライオリティが 24576 に設定され、このスイッチが VLAN 20 のルート スイッチになります。

拡張システム ID のない Catalyst 2950 スイッチ(Cisco IOS Release 12.1(9)EA1 より前のソフトウェア)では、VLAN 100 の全ネットワーク装置にデフォルト プライオリティである 32768 が設定されている場合、スイッチ上で spanning-tree vlan 100 root primary コマンドを入力すると、VLAN 100 に対するスイッチ プライオリティが 8192 に設定され、このスイッチが VLAN 100 のルート スイッチになります。


) ネットワーク上に拡張システム ID をサポートするスイッチとサポートしないスイッチが混在する場合は、拡張システム ID をサポートするスイッチがルート スイッチになることはほぼありません。拡張システム ID によって、旧ソフトウェアが稼働する接続スイッチのプライオリティより VLAN 番号が大きくなるたびに、スイッチ プライオリティ値が増大します。



) 各スパニングツリー インスタンスのルート スイッチは、バックボーン スイッチまたはディストリビューション スイッチにする必要があります。アクセス スイッチをスパニングツリーのプライマリ ルートとして設定しないでください。


diameter キーワードを使用して、レイヤ 2 ネットワークの直径(すなわち、レイヤ 2 ネットワーク上の任意の 2 つのエンド ステーション間の最大スイッチ ホップ数)を指定します。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に最適な Hello タイム、転送遅延時間、および最大エージング タイムをスイッチが自動的に設定するので、コンバージェンスの所要時間を大幅に短縮できます。自動的に算出された Hello タイムを変更する場合は、 hello キーワードを使用します。


) ルート スイッチとして設定したあとで、spanning-tree vlan vlan-id hello-timespanning-tree vlan vlan-id forward-time、および spanning-tree vlan vlan-id 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、および最大エージング タイムを手動で設定することは推奨できません。


スイッチが特定の VLAN のルートになるように設定するには、イネーブル EXEC モードで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 vlan vlan-id root primary [ diameter net-diameter [ hello-time seconds ]]

指定された VLAN のルートになるように、スイッチを設定します。

vlan-id には、VLAN ID 番号で識別される単一の VLAN、ハイフンで区切った VLAN の範囲、またはカンマで区切った一連の VLAN を指定できます。指定できる範囲は 1 ~ 4094 です。

(任意) diameter net-diameter には、任意の 2 つのエンド ステーション間の最大スイッチ数を指定します。指定できる範囲は 2 ~ 7 です。

(任意) hello-time seconds には、ルート スイッチによってコンフィギュレーション メッセージが生成される間隔を秒数で指定します。指定できる範囲は 1 ~ 10 秒です。デフォルトは 2 秒です。


) 任意のキーワードなしでこのコマンドを入力すると、スイッチは forward-time、hello-time、max-age、および priority の設定値を再計算します。これらのパラメータをすでに設定した場合は、スイッチはそれらを再計算して上書きします。


ステップ 3

end

イネーブル EXEC モードに戻ります。

ステップ 4

show spanning-tree detail

設定を確認します。

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。

デフォルトの設定値に戻す場合は、 no spanning-tree vlan vlan-id root 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。

セカンダリ ルート スイッチの設定

拡張システム ID をサポートする Catalyst 2950 または Catalyst 2955 スイッチをセカンダリ ルートとして設定すると、スイッチ プライオリティがデフォルト値(32768)から 28672 に変更されます。したがって、プライマリ ルート スイッチで障害が発生した場合に、このスイッチが指定された VLAN のルート スイッチになる可能性が高くなります。これは、他のネットワーク スイッチがデフォルトのスイッチ プライオリティ 32768 を使用し、ルート スイッチになる可能性が低いことが前提です。拡張システム ID サポートのない Catalyst 2950 スイッチ(Cisco IOS Release 12.1(9)EA1 より前のソフトウェア)では、スイッチ プライオリティは 16384 に変更されます。

複数のスイッチでこのコマンドを実行すると、複数のバックアップ ルート スイッチを設定できます。 spanning-tree vlan vlan-id root primary グローバル コンフィギュレーション コマンドでプライマリ ルート スイッチを設定したときと同じネットワーク直径および Hello タイム値を使用してください。

スイッチが特定の VLAN のセカンダリ ルートになるように設定するには、イネーブル EXEC モードで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 vlan vlan-id root secondary [ diameter net-diameter [ hello-time seconds ]]

指定された VLAN のセカンダリ ルートになるように、スイッチを設定します。

vlan-id には、VLAN ID 番号で識別される単一の VLAN、ハイフンで区切った VLAN の範囲、またはカンマで区切った一連の VLAN を指定できます。指定できる範囲は 1 ~ 4094 です。

(任意) diameter net-diameter には、任意の 2 つのエンド ステーション間の最大スイッチ数を指定します。指定できる範囲は 2 ~ 7 です。

(任意) hello-time seconds には、ルート スイッチによってコンフィギュレーション メッセージが生成される間隔を秒数で指定します。指定できる範囲は 1 ~ 10 秒です。デフォルトは 2 秒です。

プライマリ ルート スイッチを設定したときと同じネットワーク直径およびHello タイム値を使用してください。「ルート スイッチの設定」を参照してください。

ステップ 3

end

イネーブル EXEC モードに戻ります。

ステップ 4

show spanning-tree detail

設定を確認します。

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。

デフォルトの設定値に戻す場合は、 no spanning-tree vlan vlan-id root 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。

ポート プライオリティの設定

ループが発生した場合、スパニングツリーはポート プライオリティを使用して、フォワーディング ステートにするインターフェイスを選択します。最初に選択させたいインターフェイスには高いプライオリティ(小さい数値)を与え、最後に選択させたいインターフェイスには低いプライオリティ(大きい数値)を与えます。すべてのインターフェイスに同じプライオリティ値が与えられている場合、スパニングツリーはインターフェイス番号が最小のインターフェイスをフォワーディング ステートにし、他のインターフェイスをブロックします。

インターフェイスのポート プライオリティを設定するには、イネーブル EXEC モードで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

interface interface-id

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。

有効なインターフェイスは、物理インターフェイスおよびポート チャネル論理インターフェイス( port-channel port-channel-number )です。

ステップ 3

spanning-tree port-priority priority

インターフェイスにポート プライオリティを設定します。

priority の指定できる範囲は 0 ~ 240 で、16 ずつ増加します。デフォルト値は 128 です。数字が小さいほど、プライオリティが高くなります。

有効なプライオリティ値は、0、16、32、48、64、80、96、112、128、144、160、176、192、208、224、240 です。それ以外の値はすべて拒否されます。

ステップ 4

spanning-tree vlan vlan-id port-priority priority

インターフェイスに VLAN ポート プライオリティを設定します。

vlan-id には、VLAN ID 番号で識別される単一の VLAN、ハイフンで区切った VLAN の範囲、またはカンマで区切った一連の VLAN を指定できます。指定できる範囲は 1 ~ 4094 です。

priority の指定できる範囲は 0 ~ 240 で、16 ずつ増加します。デフォルト値は 128 です。数字が小さいほど、プライオリティが高くなります。

有効なプライオリティ値は、0、16、32、48、64、80、96、112、128、144、160、176、192、208、224、240 です。それ以外の値はすべて拒否されます。

ステップ 5

end

イネーブル EXEC モードに戻ります。

ステップ 6

show spanning-tree interface interface-id

または

show spanning-tree vlan vlan-id

設定を確認します。

ステップ 7

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。


show spanning-tree interface interface-id イネーブル EXEC コマンドによって表示されるのは、リンク アップ動作可能状態のポートの情報だけです。そうでない場合は、show running-config interface イネーブル EXEC コマンドを使用して設定を確認してください。


インターフェイスをデフォルトの設定値に戻す場合は、 no spanning-tree [ vlan vlan-id ] port-priority インターフェイス コンフィギュレーション コマンドを使用します。スパニングツリー ポート プライオリティを使用してトランク ポートに負荷分散を設定する手順については、「STP による負荷分散」を参照してください。

パス コストの設定

スパニングツリー パス コストのデフォルト値は、インターフェイスのメディア速度に基づきます。ループが発生した場合、スパニングツリーはコストを使用して、フォワーディング ステートにするインターフェイスを選択します。最初に選択させたいインターフェイスには小さいコスト値を与え、最後に選択させたいインターフェイスには大きいコスト値を与えます。すべてのインターフェイスに同じコスト値が与えられている場合、スパニングツリーはインターフェイス番号が最小のインターフェイスをフォワーディング ステートにし、他のインターフェイスをブロックします。

インターフェイスのコストを設定するには、イネーブル EXEC モードで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

interface interface-id

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。有効なインターフェイスは、物理インターフェイスおよびポート チャネル論理インターフェイス( port-channel port-channel-number )です。

ステップ 3

spanning-tree cost cost

インターフェイスにコストを設定します。

ループが発生した場合、スパニングツリーはパス コストを使用して、フォワーディング ステートにするインターフェイスを選択します。パス コストが小さいほど、高速で伝送されます。

cost の指定できる範囲は 1 ~ 200000000 です。デフォルト値はインターフェイスのメディア速度に基づきます。

ステップ 4

spanning-tree vlan vlan-id cost cost

VLAN にコストを設定します。

ループが発生した場合、スパニングツリーはパス コストを使用して、フォワーディング ステートにするインターフェイスを選択します。パス コストが小さいほど、高速で伝送されます。

vlan-id には、VLAN ID 番号で識別される単一の VLAN、ハイフンで区切った VLAN の範囲、またはカンマで区切った一連の VLAN を指定できます。指定できる範囲は 1 ~ 4094 です。

cost の指定できる範囲は 1 ~ 200000000 です。デフォルト値はインターフェイスのメディア速度に基づきます。

ステップ 5

end

イネーブル EXEC モードに戻ります。

ステップ 6

show spanning-tree interface interface-id

または

show spanning-tree vlan vlan-id

設定を確認します。

ステップ 7

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。


show spanning-tree interface interface-id イネーブル EXEC コマンドによって表示されるのは、リンク アップ動作可能状態のポートの情報だけです。そうでない場合は、show running-config イネーブル EXECコマンドを使用して設定を確認ください。


インターフェイスをデフォルトの設定値に戻す場合は、 no spanning-tree [ vlan vlan-id ] cost インターフェイス コンフィギュレーション コマンドを使用します。スパニングツリー パス コストを使用してトランク ポートに負荷分散を設定する手順については、「STP による負荷分散」を参照してください。

VLAN のスイッチ プライオリティの設定

スイッチ プライオリティを設定することによって、スイッチがルート スイッチとして選択される可能性を高めることができます。


) このコマンドは、十分に注意して使用してください。スイッチ プライオリティの変更には、通常、spanning-tree vlan vlan-id root primary および spanning-tree vlan vlan-id root secondary 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ください。


VLAN のスイッチ プライオリティを設定するには、イネーブル EXEC モードで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 vlan vlan-id priority priority

VLAN のスイッチ プライオリティを設定します。

vlan-id には、VLAN ID 番号で識別される単一の VLAN、ハイフンで区切った VLAN の範囲、またはカンマで区切った一連の VLAN を指定できます。指定できる範囲は 1 ~ 4094 です。

priority を指定する場合、指定できる範囲は 0 ~ 61440 で、4096 ずつ増加します。デフォルトは 32768 です。数値が小さいほど、スイッチがルート スイッチとして選択される可能性が高くなります。

有効なプライオリティ値は、4096、8192、12288、16384、20480、24576、28672、32768、36864、40960、45056、49152、53248、57344、61440 です。それ以外の値はすべて拒否されます。

ステップ 3

end

イネーブル EXEC モードに戻ります。

ステップ 4

show spanning-tree vlan vlan-id

設定を確認します。

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。

デフォルトの設定値に戻す場合は、 no spanning-tree vlan vlan-id priority 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。

スパニングツリー タイマーの設定

表13-4 で、スパニングツリーのパフォーマンス全体に影響を与えるタイマーについて説明します。

 

表13-4 スパニングツリー タイマー

変数
説明

Hello タイマー

スイッチから他のスイッチへ Hello メッセージをブロードキャストする頻度を決定します。

転送遅延タイマー

インターフェイスが転送を開始するまでに、リスニング ステートおよびラーニング ステートが継続する時間を決定します。

最大エージング タイマー

インターフェイス上で受信したプロトコル情報をスイッチが保存する時間を決定します。

次のセクションで、設定手順について説明します。

Hello タイムの設定

Hello タイムを変更することによって、ルート スイッチによってコンフィギュレーション メッセージが生成される間隔を設定できます。


) このコマンドは、十分に注意して使用してください。Hello タイムの変更には、通常、spanning-tree vlan vlan-id root primary および spanning-tree vlan vlan-id root secondary 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ください。


VLAN の Hello タイムを設定するには、イネーブル EXEC モードで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 vlan vlan-id hello-time seconds

VLAN の Hello タイムを設定します。Hello タイムはルート スイッチがコンフィギュレーション メッセージを生成する間隔です。これらのメッセージは、スイッチがアクティブであることを意味します。

vlan-id には、VLAN ID 番号で識別される単一の VLAN、ハイフンで区切った VLAN の範囲、またはカンマで区切った一連の VLAN を指定できます。指定できる範囲は 1 ~ 4094 です。

seconds に指定できる範囲は 1 ~ 10 秒です。デフォルト値は 2 秒です。

ステップ 3

end

イネーブル EXEC モードに戻ります。

ステップ 4

show spanning-tree vlan vlan-id

設定を確認します。

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。

デフォルトの設定値に戻す場合は、 no spanning-tree vlan vlan-id hello-time 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。

VLAN の転送遅延時間の設定

VLAN の転送遅延時間を設定するには、イネーブル EXEC モードで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 vlan vlan-id forward-time seconds

VLAN の転送時間を設定します。転送遅延時間は、スパニング ツリー ラーニング ステートおよびリスニング ステートからフォワーディング ステートに移行するまでに、ポートが待機する秒数です。

vlan-id には、VLAN ID 番号で識別される単一の VLAN、ハイフンで区切った VLAN の範囲、またはカンマで区切った一連の VLAN を指定できます。指定できる範囲は 1 ~ 4094 です。

seconds に指定できる範囲は 4 ~ 30 秒です。デフォルト値は 15 秒です。

ステップ 3

end

イネーブル EXEC モードに戻ります。

ステップ 4

show spanning-tree vlan vlan-id

設定を確認します。

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。

デフォルトの設定値に戻す場合は、 no spanning-tree vlan vlan-id forward-time 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。

VLAN の最大エージング タイムの設定

VLAN の最大エージング タイムを設定するには、イネーブル EXEC モードで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 vlan vlan-id max-age seconds

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 タイムは、再構成を試行するまでにスイッチがスパニングツリー コンフィギュレーション メッセージを受信せずに待機する秒数です。

vlan-id には、VLAN ID 番号で識別される単一の VLAN、ハイフンで区切った VLAN の範囲、またはカンマで区切った一連の VLAN を指定できます。指定できる範囲は 1 ~ 4094 です。

seconds に指定できる範囲は 6 ~ 40 秒です。デフォルト値は 20 秒です。

ステップ 3

end

イネーブル EXEC モードに戻ります。

ステップ 4

show spanning-tree vlan vlan-id

設定を確認します。

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。

デフォルトの設定値に戻す場合は、 no spanning-tree vlan vlan-id max-age グローバル コンフィギュレーション コマンドを使用します。

カスケード スタックで使用するスパニングツリーの設定

スイッチをカスケード構成にしている場合、スパニングツリーは引き下げ可能なデフォルト値を使用します。ルート スイッチがクラスタに含まれ、カスケード スタック内の 1 台のスイッチである場合、スイッチ障害発生後の再コンバージェンス時間が短縮されるように、スパニングツリーをカスタマイズできます。図13-4 に、GigaStack GBIC を使用する 3 種類のカスケード スタックにおけるスイッチを示します。さらに 表13-5 に、スパニングツリーのデフォルト値と、3 種類の構成で使用できる設定値を示します。

 

表13-5 スパニングツリー パラメータのデフォルトおよび使用できる設定値(秒)

STP パラメータ
STP のデフォルト
オプション 1 で使用できる値
オプション 2 で使用できる値
オプション 3 で使用できる値

Hello タイム

2

1

1

1

最大エージング タイム

20

6

10

6

転送遅延時間

15

4

7

4

図13-4 ギガビット イーサネット スタック

 

デフォルトの設定値に戻す場合は、 no spanning-tree transmit hold-count valu e 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。

スパニングツリー ステータスの表示

スパニングツリー ステータスを表示するには、 表13-6 のイネーブル EXEC コマンドを 1 つまたは複数使用します。

 

表13-6 スパニングツリー ステータス表示用のコマンド

コマンド
目的

show spanning-tree active

アクティブ インターフェイスに関するスパニングツリー情報だけを表示します。

show spanning-tree detail

インターフェイス情報の詳細サマリーを表示します。

show spanning-tree interface interface-id

特定のインターフェイスのスパニングツリー情報を表示します。

show spanning-tree summary [ totals ]

ポート ステートのサマリーを表示します。または STP ステート セクションのすべての行を表示します。

clear spanning-tree [ interface interface-id ] イネーブル EXEC コマンドを使用すると、スパニングツリー カウンタをクリアできます。

show spanning-tree イネーブル EXEC コマンドの他のキーワードについては、このリリースに対応するコマンド リファレンスを参照してください。