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このドキュメントは、米国シスコ発行ドキュメントの参考和訳です。リンク情報につきましては、日本語版掲載時点で、英語版にアップデートがあり、リンク先のページが移動/変更されている場合がありますことをご了承ください。あくまでも参考和訳となりますので、正式な内容については米国サイトのドキュメントを参照ください。
この章では、Catalyst devicesのポートベース VLAN（仮想 LAN）上でスパニングツリー プロトコル（STP）を設定する方法について説明します。このdeviceは、IEEE 802.1D 標準に準拠した Per-VLAN Spanning-Tree plus（PVST+）とシスコ独自の拡張機能の組み合わせか、もしくは IEEE 802.1w 標準に準拠した Rapid Per-VLAN Spanning-Tree plus（Rapid PVST+）プロトコルのいずれかを使用できます。スイッチ スタックは、ネットワークのその他の部分に対しては単一のスパニングツリー ノードに見え、すべてのスタック メンバが同一のブリッジ ID を使用します。
ご使用のソフトウェア リリースでは、このモジュールで説明されるすべての機能がサポートされているとは限りません。最新の機能情報および警告については、使用するプラットフォームおよびソフトウェア リリースの Bug Search Tool およびリリース ノートを参照してください。このモジュールに記載されている機能の詳細を検索し、各機能がサポートされているリリースのリストを確認する場合は、このモジュールの最後にある機能情報の表を参照してください。
プラットフォームのサポートおよびシスコ ソフトウェアイメージのサポートに関する情報を検索するには、Cisco Feature Navigator を使用します。Cisco Feature Navigator にアクセスするには、https://cfnng.cisco.com/に進みます。Cisco.com のアカウントは必要ありません。
ルート deviceとしてdeviceを設定しようとする場合、ルート deviceにするために必要な値が 1 未満だと、失敗します。
ネットワークが、拡張システム ID をサポートするdevicesとサポートしないものの両方で構成されている場合、拡張システム ID をサポートするdeviceがルート deviceになる可能性は低くなります。古いソフトウェアを実行している接続devicesの優先度より VLAN 番号が大きい場合は常に、拡張システム ID によってdevice 優先度の値が増加します。
各スパニングツリー インスタンスのルート deviceは、バックボーンまたはディストリビューション deviceでなければなりません。アクセス deviceをスパニングツリー プライマリ ルートとして設定しないでください。
スパニング ツリー プロトコルに関する情報
スパニングツリー プロトコル（STP）は、ネットワーク内のループを回避しながらパスを冗長化するためのレイヤ 2 リンク管理プロトコルです。レイヤ 2 イーサネット ネットワークが正常に動作するには、任意の 2 つのステーション間で存在できるアクティブ パスは 1 つだけです。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すると、エンドステーションがメッセージを重複して受信する可能性があります。また、Devices が複数のレイヤ 2 インターフェイス上のエンドステーション MAC アドレスを学習する可能性もあります。このような状況によって、ネットワークが不安定になります。スパニングツリーの動作は透過的であり、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、スパニングツリーのルートとして冗長接続ネットワーク内のdeviceを 1 つ選択します。アルゴリズムは、次に基づき、各ポートに役割を割り当て、スイッチド レイヤ 2 ネットワークを介して最良のループフリー パスを算出します。 アクティブ トポロジでのポートの役割：
ルート：スパニングツリー トポロジに対して選定される転送ポート
指定：各スイッチド LAN セグメントに対して選定される転送ポート
代替：スパニングツリーのルート ブリッジへの代替パスとなるブロック ポート
バックアップ：ループバック コンフィギュレーションのブロック ポート
すべてのポートに役割が指定されているdevice、またはバックアップの役割が指定されているスイッチはルート deviceです。 少なくとも 1 つのポートに役割が指定されているdeviceは、指定deviceを意味します。
冗長データ パスはスパニングツリーによって、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する場合は、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を再計算し、スタンバイパスをアクティブにします。Devices は次のように呼ばれるスパニングツリーフレームを送受信します。 （ブリッジ プロトコル データ ユニット（BPDU）と呼ばれる）を定期間隔で送受信します。devices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、deviceおよび MAC アドレス、deviceの優先順位、ポートの優先順位、およびパス コストを含む、送信側deviceとそのポートに関する情報が含まれます。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 device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。
deviceの 2 つのポートがループの一部である場合、 spanning-tree および、パス コスト設定は、どのポートがフォワーディング ステートになるか、およびどのポートがブロッキング ステートになるかを制御します。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 トポロジにおけるポートの位置とともに、トラフィック転送におけるポートの位置がどれだけ適切であるかを表します。The コスト値は、メディア速度を表します。
 （注） |
デフォルトではdeviceは、Small Form-Factor Pluggable（SFP）モジュールを備えていないインターフェイスにだけ、（接続が稼働していることを確認するために）キープアライブ メッセージを送信します。[no] keepalive インターフェイス コンフィギュレーション コマンドをキーワードなしで入力すると、インターフェイスのデフォルトを変更できます。 |
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 トポロジは、次の要素によって制御されます。
device上の各 VLAN に関連付けられた一意のブリッジ ID（device優先度および MAC アドレス）。
ルート device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）。
ネットワーク内のdevicesに電源が入ると、各機能はルート deviceとして機能します。各device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 トポロジが計算されます。各設定 BPDU には、次の情報が含まれています。
送信deviceがルート deviceとして識別するdeviceの一意のブリッジ ID。
ルートまでのスパニングツリー パス コスト
送信deviceのブリッジ ID。
メッセージ エージ
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 max-age プロトコル タイマーの値
deviceは、優位な情報（より小さいブリッジ ID、より低いパス コストなど）が含まれているコンフィギュレーション BPDU を受信すると、そのポートに対する情報を保存します。この BPDU をdeviceのルート ポート上で受信した場合、そのdeviceが指定deviceとなっているすべての接続 LAN に、更新したメッセージを付けて BPDU を転送します。
deviceは、そのポートに現在保存されている情報よりも下位の情報を含むコンフィギュレーション BPDU を受信した場合は、その BPDU を廃棄します。deviceが下位 BPDU を受信した LAN の指定deviceである場合、そのポートに保存されている最新情報を含む 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、優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deviceがとして選択されます。 ルート device（スイッチド ネットワークのスパニングツリー トポロジーの論理的な中心）。箇条書きの項目の下の図を参照してください。
VLAN ごとに、device優先度が最も高い（最も小さい数字の優先順位の値）deviceがルート deviceとして選択されます。すべてのdevicesがデフォルトの優先度（32768）で設定されている場合、VLAN 内で MAC アドレスの最も小さいdeviceがルート deviceになります。deviceの優先順位の値は、ブリッジ ID の最上位ビットを占めます。
deviceごとに（ルート deviceを除く）、ルート ポートが 1 つ選択されます。このポートは、deviceからルート deviceにパケットを転送するときに最適パス（最小コスト）を提供します。
ルート deviceへの最短距離は、パス コストに基づいてdeviceごとに計算されます。
LAN セグメントごとに指定deviceが選択されます。指定deviceは、その LAN からルート deviceにパケットを転送するときの最小パス コストを提供します。DP は、指定deviceが LAN に接続されているポートです。
（注） |
logging event spanning tree コマンドが複数のインターフェイスに設定され、トポロジが変更されると、複数のロギングメッセージが発生し、CPU 使用率が高くなることがあります。これにより、スイッチが STP Bpdu の処理をドロップまたは遅延させる可能性があります。 この動作を防ぐには、logging event spanning tree および logging event status コマンドを削除するか、コンソールへのロギングを無効にします。 |
スイッチド ネットワーク上のいずれの地点からもルート device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。
IEEE 802.1D 標準では、それぞれのdeviceに固有の ルートdeviceの選択を制御するブリッジ識別子（ブリッジ ID）が必要です。各 VLAN は PVST+ と Rapid PVST+ によって異なる論理ブリッジと見なされるので、同一のdeviceは設定された各 VLAN とは異なるブリッジ ID を保有している必要があります。device上の各 VLAN には一意の 8 バイト ブリッジ ID が設定されます。上位の 2 バイトはdevice プライオリティに使用され、残りの 6 バイトがdeviceの MAC アドレスから取得されます。
deviceでは IEEE 802.1t スパニングツリー拡張機能がサポートされ、従来はdevice プライオリティに使用されていたビットの一部が VLAN ID として使用されるようになりました。その結果、device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。
従来はdevice 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）に割り当てられています。
|
プライオリティ値 |
拡張システム ID（VLAN ID と同設定） |
||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
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 を VLAN ごとに一意にするために、拡張システム ID、device 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 アドレスを使用します。
拡張システム ID のサポートにより、ルート device、セカンダリ ルート device、および VLAN のdevice プライオリティの手動での設定方法に影響が生じます。たとえば、deviceのプライオリティ値を変更すると、deviceがルート device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。
指定された VLAN のルート deviceに 24576 に満たないdevice プライオリティが設定されている場合は、deviceはその VLAN について、自身のプライオリティを最小のdevice プライオリティより 4096 だけ小さい値に設定します4096 は、表に示すように 4 ビット device 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。最初に選択されるインターフェイスには高いプライオリティ値（小さい数値）を割り当て、最後に選択されるインターフェイスには低いプライオリティ値（高い数値）を割り当てることができます。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。
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。最初に選択されるインターフェイスには低いコスト値を割り当て、最後に選択されるインターフェイスには高いコスト値を割り当てることができます。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。
deviceがdevice スタックのメンバーの場合は、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（ポート プライオリティを調整せずに）大きいコスト値を与えます。詳細については、関連項目を参照してください。
プロトコル情報がスイッチド LAN を通過するとき、伝播遅延が生じることがあります。その結果、スイッチド ネットワークのさまざまな時点および場所でトポロジーの変化が発生します。インターフェイスがスパニングツリー トポロジ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device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、ポート上にリンクがないか、またはポート上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
デフォルト設定では、deviceを起動するとスパニングツリーがイネーブルになります。その後、deviceの各インターフェイス、VLAN、ネットワークがブロッキング ステートから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。
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。
スパニングツリーは転送遅延タイマーの満了を待ち、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。
ラーニング ステートの間、deviceが転送データベースのエンド ステーションの位置情報を学習しているとき、インターフェイスはフレーム転送をブロックし続けます。
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、deviceの各インターフェイスに BPDU が送信されます。deviceは最初、他のdevicesと BPDU を交換するまで、ルートとして動作します。この交換により、ネットワーク内でどのdeviceがルートまたはルート deviceになるかが確立されます。ネットワーク内にdeviceが 1 つしかない場合は交換は行われず、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device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、次の機能を実行します。
インターフェイス上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関与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、次の機能を実行します。
インターフェイス上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、次の機能を実行します。
インターフェイス上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、次の機能を実行します。
インターフェイス上でフレームを受信して転送します。
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転送します。
アドレスを学習します。
BPDU を受信します。
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、次の機能を実行します。
インターフェイス上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。
ネットワーク上のすべてのdevicesがデフォルトのスパニングツリー設定で有効になっている場合、最小の MAC アドレスを持つdeviceがルート deviceになります。
スパニングツリー トポロジ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重要です。
たとえば、デバイス B のあるポートがギガビット イーサネット リンクで、デバイス上の別のポート（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 ポート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 ポートが新しいルート ポートになります。
EtherChannel グループを使用して、devices間に冗長リンクを設定することもできます。
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 ステートに関係なく、スタック内の各deviceは 0x0180C2000000 ～ 0x0180C2000000 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有効になっている場合、device またはスタック 内の各 device の CPU は 0x0180C2000000 および 0x0180C2000010 宛てのパケットを受信します。スパニングツリーが無効になっている場合は、device またはスタック 内の各 device は、それらのパケットを不明のマルチキャストアドレスとして転送します。
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の設定です。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の位置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 分以上にわた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 インスタンスであるため、device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ります。他の VLAN のダイナミック アドレスは影響を受けず、deviceで設定されたエージング間隔がそのまま保持されます。
このdeviceでサポートされるモードおよびプロトコルは、次のとおりです。
PVST+：このスパニングツリー モードは、IEEE 802.1D 標準およびシスコ独自の拡張機能に準拠します。PVST+ はdevice上の各 VLAN でサポートされる最大数まで動作し、各 VLAN にネットワーク上でのループフリーパスを提供します。
PVST+ は、対象となる VLAN にレイヤ 2 ロード バランシングを提供します。ネットワーク上の VLAN を使用してさまざまな論理トポロジを作成し、特定のリンクに偏らないようにすべてのリンクを使用できるようにします。VLAN 上の PVST+ インスタンスごとに、それぞれ 1 つのルート deviceがあります。このルート deviceは、その VLAN に対応するスパニングツリー情報を、ネットワーク上の他のすべてのdevicesに伝送します。このプロセスにより、各deviceがネットワークに関する共通の情報を持つため、ネットワーク トポロジが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 標準に準拠した高速コンバージェンスを使用する以外は PVST+ と同じです。15.2(4)E リリース以降、STP のデフォルト モードは Rapid PVST+ です。高速コンバージェンスを行うため、Rapid PVST+ はトポロジ変更を受信すると、ポート単位でダイナミックに学習した MAC アドレス エントリをただちに削除します。このような場合、PVST+ では、ダイナミックに学習した MAC アドレス エントリには短いエージング タイムが使用されます。
Rapid PVST+ は PVST+ と同じ設定を使用しているので（特に明記する場合を除く）、deviceで必要なことは最小限の追加設定のみです。Rapid PVST+ の利点は、大規模な PVST+ のインストール ベースを Rapid PVST+ に移行する際に、複雑なマルチ スパニングツリー プロトコル（MSTP）設定の学習やネットワーク再設定の必要がないことです。Rapid PVST+ モードでは、各 VLAN は独自のスパニングツリー インスタンスを最大数実行します。
MSTP：このスパニングツリー モードは IEEE 802.1s 標準に準拠しています。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し、多数の VLAN をサポートする場合に必要となるスパニングツリー インスタンスの数を減らすことができます。MSTP は Rapid Spanning-Tree Protocol（RSTP）（IEEE 802.1w 準拠）上で実行され、転送遅延を解消し、ルート ポートおよび指定ポートをフォワーディング ステートにすばやく移行することにより、スパニングツリーの高速コンバージェンスを可能にします。deviceスタックでは、クロススタック高速移行（CSRT）機能が RSTP と同じ機能を実行します。RSTP または CSRT を使用しなければ、MSTP は稼働できません。
PVST+ または Rapid PVST+ モードでは、deviceまたはdeviceスタックは最大 128 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、deviceまたはdeviceスタックは最大 65 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可能な VLAN 数に制限はありません。
MSTP および PVST+ が混在したネットワークでは、Common Spanning-Tree（CST）のルートは MST バックボーンの内側に配置する必要があり、PVST+ deviceを複数の MST リージョンに接続することはできません。
ネットワーク内に Rapid PVST+ を実行しているdevicesと PVST+ を実行しているdevicesが存在する場合、Rapid PVST+ devicesと PVST+ devicesを別のスパニングツリー インスタンスに設定することを推奨します。Rapid PVST+ スパニングツリー インスタンスでは、ルート deviceは Rapid PVST+ deviceでなければなりません。PVST+ インスタンスでは、ルート deviceは PVST+ deviceでなければなりません。PVST+ devicesはネットワークのエッジに配置する必要があります。
すべてのスタック メンバーが、同じバージョンのスパニングツリーを実行します（すべて PVST+、すべて Rapid PVST+、またはすべて MSTP）。
|
PVST+ |
MSTP |
Rapid PVST+ |
|
|---|---|---|---|
|
PVST+ |
あり |
あり（制限あり） |
あり（PVST+ に戻る） |
|
MSTP |
あり（制限あり） |
あり |
あり（PVST+ に戻る） |
|
Rapid PVST+ |
あり（PVST+ に戻る） |
あり（PVST+ に戻る） |
対応 |
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 トランクを介して接続される Cisco devicesのネットワークにおいて、devicesはトランク上で許容される VLAN ごとに 1 つのスパニングツリー インスタンスを維持します。
IEEE 802.1Q トランクを介して Cisco deviceを他社製のデバイスに接続する場合、Cisco deviceは PVST+ を使用してスパニングツリーの相互運用性を実現します。Rapid PVST+ がイネーブルの場合、deviceは PVST+ ではなく Rapid PVST+ を使用します。device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 device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+ の情報はすべて、他社製の IEEE 802.1Q devicesからなるクラウドにより分離された Cisco devicesによって維持されます。Cisco devicesを分離する他社製の IEEE 802.1Q クラウドは、devices間の単一トランク リンクとして扱われます。
PVST+ は IEEE 802.1Q トランクで自動的に有効になるので、ユーザー側で設定する必要はありません。アクセスポートおよび ISL（スイッチ間リンク）トランクポートでの外部スパニングツリーの動作は、PVST+ の影響を受けません。
シスコ VLAN ブリッジ スパニングツリーは、フォールバック ブリッジング機能（ブリッジ グループ）で使用し、DECnet などの IP 以外のプロトコルを 2 つ以上の VLAN ブリッジ ドメインまたはルーテッド ポート間で伝送します。VLAN ブリッジ スパニングツリーにより、ブリッジ グループは個々の VLAN スパニングツリーの上部にスパニングツリーを形成できるので、VLAN 間で複数の接続がある場合に、ループが形成されないようにします。また、ブリッジングされている VLAN からの個々のスパニングツリーが単一のスパニングツリーに縮小しないようにする働きもします。
VLAN ブリッジ スパニングツリーをサポートするには、一部のスパニングツリー タイマーを増やします。フォールバック ブリッジング機能を使用するには、deviceで IP サービス フィーチャ セットをイネーブルにする必要があります。
|
機能 |
デフォルト設定 |
|---|---|
|
イネーブル ステート |
VLAN 1 上でイネーブル |
|
スパニングツリー モード |
Rapid PVST+（PVST+ と MSTP はディセーブル） |
|
デバイス priority |
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 Mb/s：4 100 Mb/s：19 10 Mb/s：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 Mb/s：4 100 Mb/s：19 10 Mb/s：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 転送保留カウント：6 BPDU |
（注） |
Cisco IOS Release 15.2(4)E 以降では、デフォルトの STP モードは Rapid PVST+ です。 |
スパニングツリー機能の設定方法
スイッチは次の 3 つのスパニングツリー モードをサポートします。Per-VLAN Spanning-Tree Plus（PVST+）、Rapid PVST+、またはマルチ スパニングツリー プロトコル（MSTP）。デフォルトでは、device Rapid PVST+ プロトコルを実行します。
デフォルト モード以外のモードをイネーブルにする場合、この手順は必須です。
| コマンドまたはアクション | 目的 | |
|---|---|---|
| ステップ 1 |
enable 例: |
特権 EXEC モードを有効にします。
|
| ステップ 2 |
configure terminal 例: |
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 3 |
spanning-tree mode {pvst | mst | rapid-pvst} 例: |
スパニングツリー モードを設定します。 すべてのスタック メンバーは、同じバージョンのスパニング ツリーを実行します。
|
| ステップ 4 |
interface interface-id 例: |
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、ポート チャネルなどがあります。VLAN ID の範囲は 1 ～ 4094 です。指定できるポートチャネルの範囲は 1 ～ です。 |
| ステップ 5 |
spanning-tree link-type point-to-point 例: |
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 リンクでリモート ポートと接続し、ローカル ポートが指定ポートになると、deviceはリモート ポートとネゴシエーションし、ローカル ポートをフォワーディング ステートにすばやく変更します。 |
| ステップ 6 |
end 例: |
特権 EXEC モードに戻ります。 |
| ステップ 7 |
clear spanning-tree detected-protocols 例: |
device 上のいずれかのポートがレガシー IEEE 802.1D device 上のポートに接続されている場合は、このコマンドにより device 全体のプロトコル移行プロセスを再開します。 このステップは、このdeviceで Rapid PVST+ が稼働していることを指定deviceが検出する場合のオプションです。 |
スパニングツリーはデフォルトで、VLAN 1 およびスパニングツリー限度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。 |
この手順は任意です。
| コマンドまたはアクション | 目的 | |
|---|---|---|
| ステップ 1 |
enable 例: |
特権 EXEC モードを有効にします。
|
| ステップ 2 |
configure terminal 例: |
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 3 |
no spanning-tree vlan vlan-id 例: |
vlan-id に指定できる範囲は 1 ～ 4094 です。 |
| ステップ 4 |
end 例: |
特権 EXEC モードに戻ります。 |
特定の VLAN で device をルートとして設定するには、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、deviceのプライオリティをデフォルト値（32768）から、それより大幅に小さい値に変更します。 このコマンドを入力すると、ソフトウェアが各 VLAN について、ルート devicesのdevice プライオリティを確認します。拡張システム ID をサポートするため、deviceは指定された VLAN の自身のプライオリティを 24576 に設定します。この値によって、このdeviceを指定された VLAN のルートに設定できます。
レイヤ 2 ネットワークの直径（つまり、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deviceの最大ホップカウント）を指定するには、diameter キーワードを指定します。ネットワーク直径を指定すると、deviceはその直径を持つ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 タイムを自動的に設定します。その結果、コンバージェンスに要する時間が大幅に短縮されます。hello キーワードを使用して、自動的に計算される hello タイムを上書きできます。
この手順は任意です。
| コマンドまたはアクション | 目的 | |
|---|---|---|
| ステップ 1 |
enable 例: |
特権 EXEC モードを有効にします。
|
| ステップ 2 |
configure terminal 例: |
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 3 |
spanning-tree vlan vlan-id root primary [ diameter net-diameter 例: |
指定された VLAN のルートになるように、deviceを設定します。
|
| ステップ 4 |
end 例: |
特権 EXEC モードに戻ります。 |
ルートdeviceとしてdeviceを設定した後で、spanning-tree vlan vlan-id hello-time 、spanning-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。
deviceをセカンダリ ルートとして設定すると、device 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。このプライオリティでは、deviceがプライマリ ルート deviceが失敗した場合の、指定された VLAN のルートdeviceになる可能性があります。ここでは、その他のネットワーク devicesが、デフォルトのdevice プライオリティの 32768 を使用しているためにルート deviceになる可能性が低いことが前提となっています。
このコマンドを複数のdeviceに対して実行すると、複数のバックアップ ルート devices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 device 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。
この手順は任意です。
| コマンドまたはアクション | 目的 | |
|---|---|---|
| ステップ 1 |
enable 例: |
特権 EXEC モードを有効にします。
|
| ステップ 2 |
configure terminal 例: |
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 3 |
spanning-tree vlan vlan-id root secondary [ diameter net-diameter 例: |
指定された VLAN のセカンダリ ルートになるように、deviceを設定します。
プライマリ ルート deviceを設定したときと同じネットワーク直径を使用してください。 |
| ステップ 4 |
end 例: |
特権 EXEC モードに戻ります。 |
（注） |
device が device スタックのメンバーである場合、spanning-tree [ vlan vlan-id] port-priority priority インターフェイス コンフィギュレーション コマンドの代わりに、spanning-tree [ vlan vlan-id] cost 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する必要があります。最初に選択させるインターフェイスには、低いコスト値を割り当て、最後に選択させるインターフェイスには高いコスト値を割り当てます。 |
この手順は任意です。
| コマンドまたはアクション | 目的 | |
|---|---|---|
| ステップ 1 |
enable 例: |
特権 EXEC モードを有効にします。
|
| ステップ 2 |
configure terminal 例: |
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 3 |
interface interface-id 例: |
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、物理ポート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 4 |
spanning-tree port-priority priority 例: |
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 に指定できる範囲は 0 ～ 240 で、16 ずつ増加します。デフォルトは 128 です。有効な値は 0、16、32、48、64、80、96、112、128、144、160、176、192、208、224、240 です。その他の値はすべて拒否されます。値が小さいほど、プライオリティが高くなります。 |
| ステップ 5 |
spanning-tree vlan vlan-id port-priority priority 例: |
VLAN のポート プライオリティを設定します。
|
| ステップ 6 |
end 例: |
特権 EXEC モードに戻ります。 |
この手順は任意です。
| コマンドまたはアクション | 目的 | |
|---|---|---|
| ステップ 1 |
enable 例: |
特権 EXEC モードを有効にします。
|
| ステップ 2 |
configure terminal 例: |
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 3 |
interface interface-id 例: |
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、物理ポート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 4 |
spanning-tree cost cost 例: |
インターフェイスの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。低いパス コストは高速送信を表します。 cost の範囲は 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から派生します。 |
| ステップ 5 |
spanning-tree vlan vlan-id cost cost 例: |
VLAN の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。低いパス コストは高速送信を表します。
|
| ステップ 6 |
end 例: |
特権 EXEC モードに戻ります。 |
show spanning-tree interface interface-id 特権 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 特権 EXEC コマンドを使用して設定を確認してください。
deviceのプライオリティを設定して、スタンドアロンdeviceまたはスタックにあるdeviceがルートdeviceとして選択される可能性を高めることができます。
（注） |
このコマンドの使用には注意してください。deviceのプライオリティを変更する場合は通常、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 コマンドを使用することを推奨します。 |
この手順は任意です。
| コマンドまたはアクション | 目的 | |
|---|---|---|
| ステップ 1 |
enable 例: |
特権 EXEC モードを有効にします。
|
| ステップ 2 |
configure terminal 例: |
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 3 |
spanning-tree vlan vlan-id priority priority 例: |
VLAN のdevice プライオリティの設定
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| ステップ 4 |
end 例: |
特権 EXEC モードに戻ります。 |
hello タイムはルート deviceによって設定メッセージが生成されて送信される時間の間隔です。
この手順は任意です。
| コマンドまたはアクション | 目的 | |
|---|---|---|
| ステップ 1 |
enable 例: |
特権 EXEC モードを有効にします。
|
| ステップ 2 |
spanning-tree vlan vlan-id hello-time seconds 例: |
VLAN の hello タイムを設定します。hello タイムはルート deviceによって設定メッセージが生成されて送信される時間の間隔です。このメッセージは、deviceが活動中であることを表します。
|
| ステップ 3 |
end 例: |
特権 EXEC モードに戻ります。 |
この手順は任意です。
| コマンドまたはアクション | 目的 | |
|---|---|---|
| ステップ 1 |
enable 例: |
特権 EXEC モードを有効にします。
|
| ステップ 2 |
configure terminal 例: |
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 3 |
spanning-tree vlan vlan-id forward-time seconds 例: |
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、インターフェイスが待機する秒数です。
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| ステップ 4 |
end 例: |
特権 EXEC モードに戻ります。 |
この手順は任意です。
| コマンドまたはアクション | 目的 | |
|---|---|---|
| ステップ 1 |
enable 例: |
特権 EXEC モードを有効にします。
|
| ステップ 2 |
configure terminal 例: |
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 3 |
spanning-tree vlan vlan-id max-age seconds 例: |
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、deviceが再設定を試す前にスパニングツリー設定メッセージを受信せずに待機する秒数です。
|
| ステップ 4 |
end 例: |
特権 EXEC モードに戻ります。 |
転送保留カウント値を変更することで、BPDU のバースト サイズを設定できます。
（注） |
このパラメータをより高い値に変更すると、（特に Rapid PVST+ モードで）CPU の使用率に大きく影響します。逆に、この値を低く設定すると、セッションによってはコンバージェンスを抑えることができます。この値は、デフォルト設定で使用することを推奨します。 |
この手順は任意です。
| コマンドまたはアクション | 目的 | |
|---|---|---|
| ステップ 1 |
enable 例: |
特権 EXEC モードを有効にします。
|
| ステップ 2 |
configure terminal 例: |
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 3 |
spanning-tree transmit hold-count value 例: |
1 秒間停止する前に送信できる BPDU 数を設定します。 value に指定できる範囲は 1 ～ 20 です。デフォルト値は 6 です。 |
| ステップ 4 |
end 例: |
特権 EXEC モードに戻ります。 |
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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。 |
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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。 |
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show spanning-tree vlan vlan-id |
指定した VLAN のスパニング ツリー情報を表示します。 |
|
show spanning-tree interface interface-id |
指定した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 interface interface-id portfast |
指定したインターフェイスのスパニングツリー portfast 情報を表示します。 |
|
show spanning-tree summary [totals] |
インターフェイス 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。 |
スパニングツリーカウンタをクリアするには、clear spanning-tree [interface interface-id] 特権 EXEC コマンドを使用します。
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