Catalyst Supervisor Engine 32 PISA Cisco IOS ソフトウェア コンフィギュレーション ガイド, 12.2ZY

オプションのスパニングツリー プロトコル（STP）機能の設定

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この章では、オプションの Spanning-Tree Protocol（STP; スパニングツリー プロトコル）機能を設定する手順について説明します。

（注） この章で使用しているコマンドの構文および使用方法の詳細については、次の URL で『Catalyst Supervisor Engine 32 PISA Cisco IOS Command Reference, Release 12.2ZY』を参照してください。

http://www.cisco.com/en/US/docs/switches/lan/catalyst6500/ios/12.2ZY/command/reference/cmdref.html

この章で説明する内容は、次のとおりです。

• 「PortFast の機能概要」

• 「BPDU ガードの機能概要」

• 「PortFast BPDU フィルタリングの機能概要」

• 「UplinkFast の機能概要」

• 「BackboneFast の機能概要」

• 「EtherChannel ガードの機能概要」

• 「ルート ガードの機能概要」

• 「ループ ガードの機能概要」

• 「PortFast のイネーブル化」

• 「PortFast BPDU フィルタリングのイネーブル化」

• 「BPDU ガードのイネーブル化」

• 「UplinkFast のイネーブル化」

• 「BackboneFast のイネーブル化」

• 「EtherChannel ガードのイネーブル化」

• 「ルート ガードのイネーブル化」

• 「ループ ガードのイネーブル化」

（注） STP の設定手順については、第 17 章「スパニング ツリー プロトコル（STP）およびMultiple Spanning Tree（MST）の設定」を参照してください。

PortFast の機能概要

STP PortFast を使用すると、アクセス ポートとして設定されたレイヤ 2 LAN ポートが、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 ステートを開始します。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、STP のコンバージェンスを待たずに、装置がただちにネットワークに接続されます。1 台のワークステーションまたはサーバに接続されたインターフェイスが Bridge Protocol Data Unit（BPDU; ブリッジ プロトコル データ ユニット）を受信しないようにする必要があります。PortFast 用に設定されているポートでも、STP は稼動しています。PortFast 対応ポートは、必要に応じて、ブロッキング ステートにただちに移行できます（これは、上位 BPDU を受信したときに発生することがあります）。トランク ポート上で PortFast をイネーブルにできます。PortFast には、設定値と異なる動作値を設定できます。

BPDU ガードの機能概要

BPDU ガードがポート上でイネーブルになっている場合、BPDU ガードは BPDU を受信するポートをシャットダウンします。BPDU ガードがグローバルに設定されている場合、BPDU ガードが有効になるのは PortFast 動作ステートのポート上だけです。有効な設定では、PortFast レイヤ 2 LAN インターフェイスは BPDU を受信しません。PortFast レイヤ 2 LAN インターフェイスが BPDU を受信した場合、認証されていない装置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。このように BPDU ガード機能では、管理者が手動でレイヤ 2 LAN インターフェイスを再び作動させなければならないので、無効な設定に対する安全な対処が可能になります。BPDU ガードはインターフェイス レベルで設定可能です。インターフェイス レベルで設定された BPDU ガードは、PortFast 設定に関係なく、ポートが BPDU を受信するとすぐにポートをシャットダウンします。

（注） グローバルに設定されている BPDU ガードは、PortFast 動作ステートのすべてのインターフェイスに適用されます。

PortFast BPDU フィルタリングの機能概要

PortFast BPDU フィルタリングを使うことで、管理者は特定ポート上での BPDU 送信や BPDU 受信をシステムで禁止することができます。

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。PortFast 動作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 BPDU を廃棄します。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。

PortFast BPDU フィルタリングをグローバルにイネーブルにし、ポート設定を PortFast BPDU フィルタリングのデフォルトに設定すると（「PortFast BPDU フィルタリングのイネーブル化」を参照）、PortFast は 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。

ポート設定がデフォルトに設定されていない場合、PortFast 設定は PortFast BPDU フィルタリングに影響しません。 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。

UplinkFast の機能概要

UplinkFast は、直接接続されたリンクの障害発生後高速コンバージェンスを行い、アップリンク グループを使用して、冗長レイヤ 2 リンク間でロードバランスを実行します。アップリンク グループは、（VLAN ごとの）レイヤ 2 LAN インターフェイスの集合であり、どの時点でも、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。

（注） 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。それ以外の用途には、この機能は有用でない場合もあります。

図 18-1 は、リンク障害が発生していないときのトポロジ例です。スイッチ A（ルート ブリッジ）は、リンク L1 を通じてスイッチ B に、リンク L2 を通じてスイッチ 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 LAN インターフェイスは、ブロッキング ステートです。

図 18-1 直接リンク障害が発生する前の UplinkFast の例

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 18-2 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 18-2 直接リンク障害が発生したあとの UplinkFast の例

BackboneFast の機能概要

ネットワーク装置上のルート ポートまたはブロックされたポートが、そのポートの指定ブリッジから下位 BPDU を受信すると、BackboneFast が開始されます。下位 BPDU により、1 台のネットワーク装置をルート ブリッジおよび指定ブリッジの両方として識別します。ネットワーク装置が下位 BPDU を受信すると、ネットワーク装置はそのネットワーク装置が直接接続されていないリンク（ 間接 リンク）で障害が発生した（つまり、指定ブリッジからルート ブリッジへの接続が切断された）ものと見なします。標準的な STP ルールに従う場合、ネットワーク装置は設定されている最大エージング タイム（STP の max-age コマンドで指定）の間下位 BPDU を無視します。

ネットワーク装置は、ルート ブリッジへの代替パスの有無を判別します。下位 BPDU がブロックされたポートに到達した場合には、ネットワーク装置のルート ポートおよび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 （セルフループ ポートはルート ブリッジの代替パスとは見なされません）。下位 BPDU がルート ポートに到達した場合には、すべてのブロック 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、かつブロックされたポートがない場合には、ネットワーク装置はルート ブリッジへの接続が切断されたものと見なし、ルートの最大エージング タイムを満了させ、通常の STP ルールに従ってルート ブリッジになります。

ネットワーク装置にルート ブリッジへの代替パスがある場合、ネットワーク装置はそれらの代替パスを使用して、ルート リンク クエリー Protocol Data Unit（PDU; プロトコル データ ユニット）と呼ばれる新しい種類の PDU を送信します。ネットワーク装置はルート ブリッジへのすべての代替パスに対して、ルート リンク クエリー PDU を送信します。ルートへの代替パスがまだ存在していることが判明すると、ネットワーク装置は、下位 BPDU を受信したポートの最大エージング タイムを満了させます。ルート ブリッジへのすべての代替パスが、ネットワーク装置とルート ブリッジ間の接続が切断されていることを示している場合には、ネットワーク装置は、下位 BPDU を受信したポートの最大エージング タイムを満了させます。1 つまたは複数の代替パスからルート ブリッジに引き続き接続できる場合には、ネットワーク装置は、下位 BPDU を受信したすべてのポートを Designated Port（DP; 指定ポート）にして、（ブロッキング ステートになっていた場合）ブロッキング ステートから、リスニング ステートおよびラーニング ステートを経て、フォワーディング ステートに移行させます。

図 18-3 は、リンク障害が発生していないときのトポロジ例です。スイッチ A（ルート ブリッジ）は、リンク L1 を通じてスイッチ B に、リンク L2 を通じてスイッチ 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 LAN インターフェイスは、ブロッキング ステートです。

図 18-3 間接リンク障害が発生する前の BackboneFast の例

リンク L1 で障害が発生した場合、スイッチ C はリンク L1 に直接接続されていないので、この障害を検出できません。一方、スイッチ B は L1 を通じてルート ブリッジに直接接続されているので、この障害を検出し、自身をルートに選定し、スイッチ C に対して自身がルートであることを表す BPDU の送信を開始します。スイッチ C がスイッチ B から下位 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。この時点で、BackboneFast により、スイッチ C のブロック ポートは、そのポートに設定されている最大エージング タイムの満了を待たずに、ただちにリスニング ステートに移行します。BackboneFast はさらに、スイッチ C のレイヤ 2 LAN 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 まで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、転送遅延時間の 2 倍にあたります（転送遅延時間がデフォルトの 15 秒に設定されている場合）。図 18-4 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を再設定するかを示します。

図 18-4 間接リンク障害が発生したあとの BackboneFast の例

図 18-5 に示すメディア共有型トポロジに新しいネットワーク装置が組み込まれた場合、BackboneFast は起動されません。これは、認識している指定ブリッジ（スイッチ B）から下位 BPDU が着信していないためです。新しいネットワーク装置は、自らがルート ブリッジであることを伝える下位 BPDU の送信を開始します。しかし、他のネットワーク装置はこれらの下位 BPDU を無視します。その結果、新しいネットワーク装置はスイッチ B がルート ブリッジであるスイッチ A への指定ブリッジであることを学習します。

図 18-5 メディア共有型トポロジにおけるネットワーク装置の追加

EtherChannel ガードの機能概要

EtherChannel ガードは正しく設定されていない EtherChannel を検出します（Catalyst 6500 シリーズ スイッチのインターフェイスが EtherChannel として設定されているが、他の装置のインターフェイスまたはその一部が同じ EtherChannel に設定されていない場合など）。

他の装置の設定に誤りがあることが検出されると、EtherChannel ガードは Catalyst 6500 シリーズ スイッチのインターフェイスを errdisable ステートにします。

ルート ガードの機能概要

STP ルート ガード機能を使用すると、ポートがルート ポートやブロックされたポートにならなくなります。ルート ガードに設定されたポートが上位 BPDU を受信すると、このポートはただちにルートとして一貫性のない（ブロックされた）ステートになります。

ループ ガードの機能概要

ループ ガードを使用すると、ポイントツーポイント リンク上の単一方向リンクの障害によって発生することがあるブリッジング ループを防止することができます。グローバルにイネーブル化されたループ 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 ガードがイネーブルになっているルート ポートまたはブロックされたポートが DP からの BPDU の受信を停止した場合、このポートはポート上に物理リンク エラーがあると想定して、ループに一貫性のないブロッキング ステートに移行します。ポートが BPDU を受信すると、ただちにこのループに一貫性のない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したあとに、最初のリンクが単一方向リンクになると、ループ ガードは影響を受けたポートがチャネルから削除されるまで、チャネル全体をブロックします。図 18-6 に、三角型のスイッチ設定におけるループ ガードを示します。

図 18-6 ループ ガードが設定された三角型のスイッチ設定

図 18-6 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 スイッチ上でループ ガードをイネーブルにしても影響はありませんが、ルート スイッチが非ルート スイッチになると、保護機能が有効になります。

ループ ガードを使用するときは、次の注意事項に従ってください。

• PortFast 対応ポートでは、ループ ガードをイネーブルにできません。

• 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できません。

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、ポートを常にルート ポートとして指定された状態にします。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、Port Aggregation Protocol（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リません。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。

（注） 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ループが発生することがありますが、ループ ガードはこのループを検出できません。

• 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。

PortFast のイネーブル化

レイヤ 2 アクセス ポート上で PortFast をイネーブルにするには、次の作業を行います。

次に、インターフェイス FastEthernet 5/8 上で PortFast をイネーブルにする例を示します。

次に、設定を確認する例を示します。

PortFast のデフォルト設定をイネーブルにするには、次の作業を行います。

次に、PortFast のデフォルト設定をイネーブルにする例を示します。

PortFast BPDU フィルタリングのイネーブル化

ここでは、PortFast BPDU フィルタリングの設定手順について説明します。

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。

各ポート上で、BPDU フィルタリングはデフォルトに設定されています。次に、ポート上で PortFast BPDU フィルタリングをイネーブルにして、PVST+ モードで設定を確認する例を示します。

（注） PVST+ の詳細については、第 17 章「スパニング ツリー プロトコル（STP）およびMultiple Spanning Tree（MST）の設定」 を参照してください。

非トランキング ポート上で 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。

次に、非トランキング 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。

BPDU ガードのイネーブル化

BPDU 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。

次に、BPDU ガードをイネーブルにする例を示します。

次に、設定を確認する例を示します。

UplinkFast のイネーブル化

UplinkFast を使用すると、ブリッジ プライオリティが 49152 に増えるとともに、Catalyst 6500 シリーズ スイッチ上のすべてのレイヤ 2 LAN インターフェイスの STP ポート コストに 3000 が加算されます。その結果、スイッチがルート ブリッジになる確率が低くなります。 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 パケット/秒です）。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。

（注） UplinkFast をイネーブルにすると、Catalyst 6500 シリーズ スイッチ上のすべての 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。

次に、UplinkFast をイネーブルにする例を示します。

次に、UplinkFast をイネーブルにして、アップデート速度を 400 パケット/秒に設定する例を示します。

次に、UplinkFast 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。

BackboneFast のイネーブル化

（注） BackboneFast が適切に動作するのは、ネットワーク内のすべてのネットワーク装置上でイネーブルになっている場合だけです。BackboneFast は、トークンリング VLAN ではサポートされません。この機能は、サードパーティ製のネットワーク装置と組み合わせて使用することができます。

BackboneFast をイネーブルにするには、次の作業を行います。

次に、BackboneFast をイネーブルにする例を示します。

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。

EtherChannel ガードのイネーブル化

EtherChannel ガードをイネーブルにするには、次の作業を行います。

次に、EtherChannel ガードをイネーブルにする例を示します。

次に、設定を確認する例を示します。

errdisable ステートのインターフェイスを表示するには、 show interface status err-disable コマンドを入力します。

誤っている設定が解消されると、errdisable ステートのインターフェイスは自動的に回復します。ポートを手動で動作状態に戻すには、 shutdown コマンドを入力してから、該当するインターフェイスに対して no shutdown コマンドを入力します。

ルート ガードのイネーブル化

ルート ガードをイネーブルにするには、次の作業を行います。

ルートとして一貫性のないステートになっているポートを表示するには、 show spanning-tree inconsistentports コマンドを入力します。

ループ ガードのイネーブル化

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、次の作業を実行します。

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。

特定のポート上でループ ガードをイネーブルにするには、次の作業を行います。

次に、ループ ガードをイネーブルにする例を示します。

次に、設定を確認する例を示します。