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2 つ以上のデバイスを同じマルチ スパニングツリー(MST)リージョンに設定するには、その 2 つに同じ VLAN/インスタンス マッピング、同じコンフィギュレーション リビジョン番号、同じ名前を設定しなければなりません。
ネットワーク内の冗長パスでロード バランシングを機能させるには、すべての VLAN/インスタンス マッピングの割り当てが一致している必要があります。一致していないと、すべてのトラフィックが 1 つのリンク上で伝送されます。
Per-VLAN Spanning-Tree Plus(PVST+)と MST クラウドの間、または Rapid- PVST+ と MST クラウドの間でロード バランシングが機能するためには、すべての MST 境界ポートがフォワーディングでなければなりません。MST クラウドの内部スパニング ツリー(IST)マスターが共通スパニング ツリー(CST)のルートである場合、MST 境界ポートはフォワーディングです。MST クラウドが複数の MST リージョンから構成されている場合、いずれかの MST リージョンに CST ルートを含める必要があり、その他すべての MST リージョンに、PVST+ クラウドまたは高速 PVST+ クラウドを通るパスよりも、MST クラウド内に含まれるルートへのパスが良くする必要があります。クラウド内のデバイスを手動で設定しなければならない場合もあります。
デバイス 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。
PVST+、Rapid PVST+、および MSTP はサポートされますが、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 で PVST+ を実行する、すべての VLAN で Rapid PVST+ を実行する、またはすべての VLAN で MSTP を実行します)。
MST コンフィギュレーションの VLAN トランキング プロトコル(VTP)伝搬はサポートされません。ただし、コマンドライン インターフェイス(CLI)または簡易ネットワーク管理プロトコル(SNMP)サポートを通じて、MST リージョン内の各デバイスで MST コンフィギュレーション(リージョン名、リビジョン番号、および VLAN とインスタンスのマッピング)を手動で設定することは可能です。
ネットワークを多数のリージョンに分割することは推奨できません。ただし、どうしても分割せざるを得ない場合は、スイッチド LAN をルータまたは非レイヤ 2 デバイスで相互接続された小規模な LAN に分割することを推奨します。
リージョンは、同じ MST コンフィギュレーションを持つ 1 つまたは複数のメンバーで構成されます。リージョンの各メンバーは高速スパニングツリー プロトコル(RSTP)ブリッジ プロトコル データ ユニット(BPDU)を処理する機能を備えている必要があります。ネットワーク内の MST リージョンの数には制限はありませんが、各リージョンがサポートできるスパニングツリー インスタンスの数は 65 までです。VLAN には、一度に 1 つのスパニングツリー インスタンスのみ割り当てることができます。
MSTP について
高速コンバージェンスのために RSTP を使用する MSTP では、複数の VLAN をグループ化して同じスパニングツリー インスタンスにマッピングすることが可能で、多くの VLAN をサポートするのに必要なスパニングツリー インスタンスの数を軽減できます。MSTP は、データ トラフィックに複数の転送パスを提供し、ロード バランシングを実現して、多数の VLAN をサポートするのに必要なスパニングツリー インスタンスの数を減らすことができます。MSTP を使用すると、1 つのインスタンス(転送パス)で障害が発生しても他のインスタンス(転送パス)は影響を受けないので、ネットワークのフォールトトレランスが向上します。
(注) | マルチ スパニングツリー(MST)実装は IEEE 802.1s 標準に準拠しています。 |
MSTP を導入する場合、最も一般的なのは、レイヤ 2 スイッチド ネットワークのバックボーンおよびディストリビューション レイヤへの導入です。MSTP の導入により、サービス プロバイダー環境に求められる高可用性ネットワークを実現できます。
デバイスが MST モードの場合、IEEE 802.1w 準拠の RSTP が自動的にイネーブルになります。RSTP は、IEEE 802.1D の転送遅延を軽減し、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明示的なハンドシェイクによって、スパニングツリーの高速コンバージェンスを実現します。
MSTP と RSTP は、既存のシスコ独自の Multiple Instance STP(MISTP)、および既存の Cisco PVST+ と Rapid Per-VLAN Spanning-Tree plux(Rapid PVST+)を使用して、スパニングツリーの動作を改善し、(オリジナルの)IEEE 802.1D スパニング ツリーに準拠した機器との下位互換性を保持しています。
デバイス 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 メンバーが同一のデバイス ID を使用します。
spanning-tree mode mst 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、MST をイネーブルにすると、RSTP が自動的にイネーブルになります。
UplinkFast、BackboneFast、クロススタック UplinkFast の設定のガイドラインについては、関連項目のセクションの該当するセクションを参照してください。
デバイスが MST モードの場合は、パス コスト値の計算に、ロング パス コスト計算方式(32 ビット)が使用されます。ロング パス コスト計算方式では、次のパス コスト値がサポートされます。
デバイスは、マッピングされている VLAN グループのスパニングツリー インスタンスを保持しています。デバイス ID は、デバイスのプライオリティおよびデバイスの MAC アドレスで構成されており、各インスタンスに関連付けられます。VLAN のグループでは、最小のデバイス ID をもつデバイスがルート デバイスになります。
デバイスをルートとして設定する場合は、デバイス プライオリティをデフォルト値(32768)からそれより大幅に低い値に変更し、デバイスが、指定したスパニング ツリー インスタンスのルート デバイスになるようにします。このコマンドを入力すると、デバイスはルート デバイスのデバイス プライオリティをチェックします。拡張システム ID をサポートしているため、24576 という値でデバイスが指定したスパニングツリー インスタンスのルートとなる場合、そのデバイスは指定したインスタンスに対する自身のプライオリティを 24576 に設定します。
指定されたインスタンスのルート デバイスに 24576 に満たないデバイス プライオリティが設定されている場合は、デバイスは自身のプライオリティを最小のデバイス プライオリティより 4096 だけ小さい値に設定します(4096 は 4 ビット デバイス プライオリティの最下位ビットの値です)。詳細については、関連項目の「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デバイス」リンクを参照してください。
ネットワークが、拡張システム ID をサポートするデバイス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 をサポートするデバイスがルート デバイス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デバイスのプライオリティより VLAN 番号が大きい場合は常に、拡張システム ID によってスイッチ プライオリティ値が増加します。
各スパニングツリー インスタンスのルート デバイスは、バックボーンまたはディストリビューション デバイスでなければなりません。アクセス デバイス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。
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 ステーション間の最大デバイス ホップ カウント)を指定するには、diameter キーワード(MST インスタンスが 0 の場合のみ使用できる)を指定します。ネットワーク直径を指定すると、デバイス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 タイムを上書きすることができます。
スイッチを MST インスタンスに加入させるには、同じ MST コンフィギュレーション情報を使用して矛盾のないようにスイッチを設定する必要があります。同じ MST 設定の相互接続スイッチの集まりによって MST リージョンが構成されます。
MST 設定では、それぞれのデバイスが属する MST リージョンが制御されます。この設定には、領域の名前、バージョン番号、MST VLAN とインスタンスの割り当てマップが含まれます。その中で MST リージョンの設定を指定することにより、リージョンのデバイスを設定します。MST インスタンスに VLAN をマッピングし、リージョン名を指定して、リビジョン番号を設定できます。手順と例については、関連項目の「MST リージョン設定の指定と MSTP のイネーブル化」リンクをクリックします。
リージョンには、同一の MST コンフィギュレーションを持った 1 つまたは複数のメンバが必要です。さらに、各メンバは、RSTP ブリッジ プロトコル データ ユニット(BPDU)を処理できる必要があります。ネットワーク内の MST リージョンの数には制限はありませんが、各リージョンがサポートできるスパニングツリー インスタンスの数は 65 までです。インスタンスは、0 ~ 4094 の範囲の任意の番号で識別できます。VLAN には、一度に 1 つのスパニングツリー インスタンスのみ割り当てることができます。
すべてのスパニングツリー インスタンスが独立している PVST+ および Rapid PVST+ とは異なり、MSTP は次の 2 つのタイプのスパニングツリーを確立して保持しています。
Internal Spanning-Tree(IST)は、1 つの MST リージョン内で稼働するスパニングツリーです。
各 MST リージョン内の MSTP は複数のスパニングツリー インスタンスを維持しています。インスタンス 0 は、リージョンの特殊なインスタンスで、IST と呼ばれています。その他すべての MSTI には、1 ~ 4094 の番号が付きます。
IST は、BPDU を送受信する唯一のスパニングツリー インスタンスです。他のスパニングツリーの情報はすべて、MSTP BPDU 内にカプセル化されている M レコードに格納されています。MSTP BPDU はすべてのインスタンスの情報を伝送するので、複数のスパニングツリー インスタンスをサポートする処理が必要な BPDU の数を大幅に減少できます。
同一リージョン内の すべての MST インスタンスは同じプロトコル タイマーを共有しますが、各 MST インスタンスは独自のトポロジ パラメータ(ルート デバイス ID、ルート パス コストなど)を持っています。デフォルトでは、すべての VLAN が IST に割り当てられます。
MSTI はリージョンにローカルです。たとえばリージョン A およびリージョン B が相互接続されていても、リージョン A の MSTI 1 は、リージョン B の MSTI 1 に依存しません。
Common and Internal Spanning-Tree(CIST)は、各 MST リージョン内の IST と、MST リージョンおよびシングル スパニングツリーを相互接続する Common Spanning-Tree(CST)の集合です。
1 つのリージョン内で計算されたスパニングツリーは、スイッチド ドメイン全体を網羅する CST のサブツリーと見なされます。CIST は、IEEE 802.1w、IEEE 802.1s、および IEEE 802.1D 標準をサポートするスイッチ間で実行されるスパニングツリー アルゴリズムによって形成されます。MST リージョン内の CIST は、リージョン外の CST と同じです。
IST は 1 つのリージョン内のすべての MSTP スイッチを接続します。IST が収束すると、IST のルートは、CIST リージョナル ルート(IEEE 802.1s 標準が実装される以前は IST マスターと呼ばれた)になります。これは、リージョン内で最も小さいデバイス ID、および CIST ルートに対するパス コストをもつデバイスです。ネットワークに領域が 1 つしかない場合、CIST リージョナル ルートは CIST ルートにもなります。CIST ルートがリージョンの外部にある場合、リージョンの境界に位置する MSTP スイッチの 1 つが CIST リージョナル ルートとして選択されます。
MSTP デバイスは初期化時に、自身が CIST のルートおよび CIST リージョナル ルートであることを主張するために CIST ルートと CIST リージョナル ルートへのパス コストがいずれもゼロに設定された BPDU を送信します。デバイスはすべての MSTI を初期化し、そのすべてのルートであることを主張します。デバイスは、ポート用に現在保存されているものより上位の MST ルート情報(低いデバイス ID、低いパス コストなど)を受信した場合、CIST リージョナル ルートとしての主張を放棄します。
リージョンには、初期化中に多くのサブ リージョンが含まれて、それぞれに独自の CIST リージョナル ルートが含まれることがあります。スイッチは、優位の IST 情報を受信すると、古いサブリージョンを脱退して、真の CIST リージョナル ルートが含まれている新しいサブリージョンに加入します。真の CIST リージョナル ルートが含まれている以外のサブリージョンは、すべて縮小します。
正常な動作のためには、MST リージョン内のすべてのスイッチが同じ CIST リージョナル ルートを承認する必要があります。共通の CIST リージョナル ルートに収束する場合、そのリージョン内にある 2 つのスイッチは、1 つの MST インスタンスに対するポートの役割のみを同期させます。
ネットワーク内に複数のリージョンまたはレガシー IEEE 802.1D デバイスが混在している場合、MSTP は、ネットワーク内のすべての MST リージョンとすべてのレガシー STP デバイスから構成される CST を構築して保持します。MSTI は、リージョンの境界にある IST と組み合わさり、CST になります。
IST はリージョン内のすべての MSTP デバイスを接続し、スイッチド ドメイン全体を囲む CIST のサブツリーとして認識されます。サブツリーのルートは CIST リージョナル ルートです。MST リージョンは、隣接する STP デバイスおよび MST リージョンへの仮想デバイスとして認識されます。
CST インスタンスのみが BPDU を送受信し、MST インスタンスはスパニングツリー情報を BPDU に追加して隣接するデバイスと相互作用し、最終的なスパニングツリー トポロジを算出します。したがって、BPDU 伝送に関連するスパニングツリー パラメータ(hello タイム、転送時間、最大エージング タイム、最大ホップ カウントなど)は、CST インスタンスだけで設定されますが、その影響はすべての MST インスタンスに及びます。スパニングツリー トポロジに関連するパラメータ(デバイス プライオリティ、ポート VLAN コスト、ポート VLAN プライオリティなど)は、CST インスタンスと MST インスタンスの両方で設定できます。
MSTP デバイスは、バージョン 3 RSTP BPDU または IEEE 802.1D STP BPDU を使用して、レガシー IEEE 802.1D デバイスと通信します。MSTP デバイスは、MSTP BPDU を使用して MSTP デバイスと通信します。
シスコの先行標準実装で使用される一部の MST 命名規則は、一部の内部パラメータまたはリージョン パラメータを識別するように変更されました。これらのパラメータは、ネットワーク全体に関連している外部パラメータと違い、MST リージョン内でのみ影響があります。CIST はネットワーク全体を網羅するスパニングツリー インスタンスのため、CIST パラメータのみ、内部修飾子やリージョナル修飾子ではなく外部修飾子が必要です。
CIST 外部ルート パス コストは、CIST ルートまでのコストです。このコストは MST 領域内で変化しません。MST リージョンは、CIST への単一デバイスと見なすことに注意してください。CIST 外部ルート パス コストは、これらの仮想デバイス、およびどのリージョンにも属さないデバイスの間で算出されるルート パス コストです。
CIST リージョナル ルートは、準規格の実装で IST マスターと呼ばれていました。CIST ルートが領域内にある場合、CIST リージョナル ルートは CIST ルートです。CIST ルートがリージョン内にない場合、CIST リージョナル ルートは、リージョン内の CIST ルートに最も近いデバイスです。CIST リージョナル ルートは、IST のルート デバイスとして動作します。
CIST 内部ルート パス コストは、領域内の CIST リージョナル ルートまでのコストです。このコストは、IST つまりインスタンス 0 だけに関連します。
この図は、3 個の MST リージョンとレガシー IEEE 802.1D デバイス(D)を示しています。リージョン 1 の CIST リージョナル ルート(A)は、CIST ルートでもあります。リージョン 2 の CIST リージョナル ルート(B)、およびリージョン 3 の CIST リージョナル ルート(C)は、CIST 内のそれぞれのサブツリーのルートです。RSTP はすべてのリージョンで稼働しています。
IST および MST インスタンスは、スパニングツリー トポロジの計算に、コンフィギュレーション BPDU のメッセージ有効期間と最大エージング タイムの情報を使用しません。その代わりに、IP Time To Live(TTL)メカニズムに似た、ルートまでのパス コストおよびホップ カウント メカニズムを使用します。
spanning-tree mst max-hops 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により、リージョン内の最大ホップを設定し、その値をリージョン内の IST インスタンスとすべての MST インスタンスに適用できます。ホップ カウントは、メッセージ エージ情報と同じ結果になります(再設定を開始)。インスタンスのルート デバイスは、コストが 0 でホップ カウントが最大値に設定されている BPDU(M レコード)を常に送信します。デバイスは、この BPDU を受信すると、受信した残りのホップ カウントから 1 を引き、生成する BPDU で残りのホップ カウントとしてこの値を伝播します。カウントがゼロに達すると、デバイスは BPDU を廃棄し、ポート用に維持されている情報を期限切れにします。
BPDU の RSTP 部分に格納されているメッセージ有効期間と最大エージング タイムの情報は、リージョン全体で同じままであり、そのリージョンの境界に位置する指定ポートによって同じ値が伝播されます。
シスコ先行標準の実装では、境界ポートは、RSTP が稼働する単一のスパニングツリー リージョン、PVST+ または Rapid PVST+ が稼働する単一のスパニングツリー リージョン、または異なる MST コンフィギュレーションを持つ別の MST リージョンに MST リージョンを接続します。境界ポートは、LAN、単一のスパニングツリー デバイスまたは MST 設定が異なるデバイスの指定デバイスにも接続します。
IEEE 802.1s 標準では、境界ポートの定義はなくなりました。IEEE 802.1Q-2002 標準では、ポートが受信できる 2 種類のメッセージを識別します。
メッセージが内部の場合、CIST の部分は CIST によって受信されるので、各 MST インスタンスは個々の M レコードだけを受信します。
メッセージが外部である場合、CIST だけが受信します。CIST の役割がルートや代替ルートの場合、または外部 BPDU のトポロジが変更された場合は、MST インスタンスに影響する可能性があります。
MST リージョンには、デバイスおよび LAN の両方が含まれます。セグメントは、DP のリージョンに属します。そのため、セグメントの指定ポートではなく異なるリージョンにあるポートは境界ポートになります。この定義では、リージョン内部の 2 つのポートが、別のリージョンに属するポートとセグメントを共有し、内部メッセージおよび外部メッセージの両方を 1 つのポートで受信できるようになります。
シスコ先行標準の実装との主な違いは、STP 互換モードを使用している場合、指定ポートが境界ポートとして定義されない点です。
(注) | レガシー STP デバイスがセグメントに存在する場合、メッセージは常に外部と見なされます。 |
シスコ先行標準の実装から他に変更された点は、送信デバイス ID を持つ RSTP またはレガシー IEEE 802.1Q デバイスの部分に、CIST リージョナル ルート デバイス ID フィールドが加えられたことです。リージョン全体は、一貫した送信者デバイス ID をネイバー デバイスに送信し、単一仮想デバイスのように動作します。この例では、A または B がセグメントに指定されているかどうかに関係なく、ルートの一貫した送信者デバイス ID が同じである BPDU をデバイス C が受信します。
シスコの IEEE MST 標準の実装には、標準の要件を満たす機能だけでなく、すでに公開されている標準には含まれていない一部の(要望されている)先行標準の機能が含まれています。
境界の役割は最終的に MST 標準に含まれませんでしたが、境界の概念自体はシスコの実装に投影されています。ただし、リージョン境界にある MST インスタンスのポートは、対応する CIST ポートのステートに必ずしも従うわけではありません。現在、2 つの境界の役割が存在しています。
境界ポートが CIST リージョナル ルートのルート ポートである場合:CIST インスタンス ポートを提案されて同期中の場合、対応するすべての MSTI ポートの同期を取り終わった後であれば(その後フォワーディングします)、その場合のみ合意を返信してフォワーディング ステートに移行できます。MSTI ポートには、特別なマスターの役割があります。
境界ポートが CIST リージョナル ルートのルート ポートでない:MSTI ポートは、CIST ポートのステートおよび役割に従います。標準では提供される情報が少ないため、MSTI ポートが BPDU(M レコード)を受信しない場合、MSTI ポートが BPDU を代わりにブロックできる理由がわかりにくい場合があります。この場合、境界の役割自体は存在していませんが、show コマンドで見ると、出力される type カラムで、ポートが境界ポートとして認識されていることがわかります。
準規格デバイスの自動検出はエラーになることがあるので、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準規格ポートを識別できます。デバイスの規格と準規格の間にリージョンを形成することはできませんが、CIST を使用して相互運用することができます。このような特別な方法を採用しても、失われる機能は、異なるインスタンス上のロード バランシングだけです。ポートが先行標準の BPDU を受信すると、CLI(コマンドライン インターフェイス)にはポートの設定に応じて異なるフラグが表示されます。デバイスが準規格 BPDU 送信用に設定されていないポートで準規格 BPDU を初めて受信したときは、Syslog メッセージも表示されます。
(注) | 規格 MST 実装と準規格 MST 実装間の相互作用を最低限に抑えることを推奨します。 |
IEEE MST 標準にはこの機能が存在していませんが、Cisco IOS Release には加えられています。ソフトウェアは、受信した BPDU でポートのロールおよびステートの一貫性をチェックし、ブリッジング ループの原因となることがある単方向リンク障害を検出します。
指定ポートは、矛盾を検出すると、その役割を維持しますが、廃棄ステートに戻ります。一貫性がない場合は、接続を中断した方がブリッジング ループを解決できるからです。
デバイス 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 メンバーが与えられたスパニングツリーに同一のブリッジ ID を使用します。ブリッジ ID は、アクティブ スイッチの MAC アドレスから取得されます。
スタックがネットワークのルートで、スタック内でルートの選択が行われていない場合は、アクティブ スイッチがスタック ルートになります。
デバイス スタックがスパニング ツリー ルートで、アクティブ スイッチで障害が発生した、またはスタックから外れた場合、スタンバイ スイッチが新しいアクティブ スイッチになり、ブリッジ ID は同じままで、スパニング ツリーの再コンバージェンスが発生する可能性があります。
MSTP をサポートしていないデバイスが、MSTP またはリバースをサポートしているデバイス スタックに追加されると、デバイスはバージョンが不一致の状態になります。可能な場合、デバイスは、デバイス スタックで実行中のソフトウェアと同じバージョンに自動的にアップグレードまたはダウングレードされます。
MSTP が稼働しているデバイスは、IEEE 802.1D 準拠のレガシー デバイスとの相互運用を可能にする組み込み型のプロトコル移行メカニズムをサポートします。このデバイスは、レガシー IEEE 802.1D コンフィギュレーション BPDU(プロトコルバージョンが 0 に設定されている BPDU)を受信すると、そのポート上では IEEE 802.1D BPDU のみを送信します。また、MSTP デバイスは、レガシー BPDU、別のリージョンに関連付けられている MSTP BPDU(バージョン 3)、または RSTP BPDU(バージョン 2)を受信することによって、ポートがリージョンの境界に位置していることを検出できます。
ただし、デバイスが IEEE 802.1D BPDU を受信していない場合は、自動的に MSTP モードに戻りません。これはレガシー デバイスが指定デバイスでない限り、レガシー デバイスがリンクから削除されたかどうか検出できないためです。このデバイスが接続するデバイスがリージョンに加入していると、デバイスはポートに境界の役割を割り当て続ける場合があります。プロトコル移行プロセスを再開するには(強制的にネイバー デバイスと再びネゴシエーションするには)、clear spanning-tree detected-protocols 特権 EXEC コマンドを使用します。
リンク上のすべてのレガシー デバイスが RSTP デバイスであれば、これらのスイッチは、RSTP BPDU 同様に MSTP BPDU を処理できます。したがって、MSTP デバイスは、バージョン 0 コンフィギュレーションと TCN BPDU またはバージョン 3 MSTP BPDU のいずれかを境界ポートで送信します。境界ポートは、LAN、単一スパニングツリー デバイスまたは MST 設定が異なるデバイスのいずれかの指定のデバイスに接続します。
RSTP は、ポイントツーポイントの配線を利用して、スパニングツリーの高速コンバージェンスを実現します。また、1 秒未満の間に、スパニングツリーを再構成できます(IEEE 802.1D スパニングツリーのデフォルトに設定されている 50 秒とは異なります)。
RSTP は、ポートに役割を割り当てて、アクティブ トポロジを学習することによって高速コンバージェンスを実現します。RSTP は デバイス をルート デバイスとして最も高いデバイス プライオリティ(プライオリティの数値が一番小さい)に選択するために、IEEE 802.1D STP 上に構築されます。RSTP は、次のうちいずれかのポートの役割をそれぞれのポートに割り当てます。
指定ポート:指定デバイスに接続し、その LAN からルート デバイスにパケットを転送するとき、パス コストを最低にします。DP は、指定デバイスが LAN に接続されているポートです。
バックアップ ポート:指定ポートが提供した、スパニングツリーのリーフに向かうパスのバックアップとして機能します。バックアップ ポートは、2 つのポートがループバック内でポイントツーポイント リンクによって接続されるか、共有 LAN セグメントとの複数の接続がデバイスにある場合に限って存在できます。
ルート ポートまたは指定ポートのロールを持つポートは、アクティブなトポロジに含まれます。代替ポートまたはバックアップ ポートのロールがあるポートは、アクティブ トポロジから除外されます。
ネットワーク全体のポートの役割に矛盾のない安定したトポロジでは、RSTP は、すべてのルート ポートおよび指定ポートがただちにフォワーディング ステートに移行し、代替ポートとバックアップ ポートが必ず廃棄ステート(IEEE 802.1D のブロッキング ステートと同じ)になるように保証します。ポートのステートにより、転送処理および学習処理の動作が制御されます。
Cisco STP の実装との一貫性を保つため、このマニュアルでは、ポート ステートを廃棄ではなくブロッキングとして定義します。DP はリスニング ステートから開始します。
RSTP は、デバイス、デバイス ポート、LAN のうちいずれかの障害のあと、接続の高速回復を提供します。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に、高速コンバージェンスが次のように提供されます。
エッジ ポート:spanning-tree portfast 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 RSTP デバイスでエッジ ポートとしてポートを設定した場合、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。エッジ ポートは Port Fast 対応ポートと同じであり、単一エンド ステーションに接続しているポートだけでイネーブルにする必要があります。
ルート ポート:RSTP は、新しいルート ポートを選択した場合、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 リンクによってあるポートと別のポートを接続することでローカル ポートが指定ポートになると、提案合意ハンドシェイクを使用して他のポートと急速な移行がネゴシエートされ、トポロジにループがなくなります。
デバイス A がデバイス 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。デバイス A の優先度がデバイス B の優先度よりも数値的に小さいとします。デバイス A は提案メッセージ(提案フラグを設定した設定 BPDU)をデバイス B に送信し、指定デバイスとしてそれ自体を提案します。
デバイス 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強制的にブロッキング ステートにして、新しいルート ポートを介して合意メッセージ(合意フラグを設定した BPDU)を送信します。
デバイス A も、デバイス B の合意メッセージの受信後、指定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。デバイス B はすべてのエッジ以外のポートをブロックし、デバイス A およびルータ B の間にポイントツーポイント リンクがあるので、ネットワークにループは形成されません。
デバイス C がデバイス B に接続すると、同様のセットのハンドシェーク メッセージが交換されます。デバイス C はデバイス B に接続されているポートをルート ポートとして選択し、両端がフォワーディング ステートにすぐに移行します。このハンドシェーク処理を繰り返して、もう 1 つのデバイスがアクティブ トポロジーに加わります。ネットワークが収束すると、この提案/合意ハンドシェイクがルートからスパニングツリーのリーフへと進みます。
デバイス スタックでは、Cross-Stack Rapid Transition(CSRT)機能を使用すると、ポートがフォワーディング ステートに移行する前に、スタック メンバで、提案/合意ハンドシェイク中にすべてのスタック メンバーから確認メッセージを受信できます。デバイスが MST モードの場合、CSRT は自動的に有効にされます。
デバイスはポートのデュプレックス モードによってリンク タイプを学習します。全二重ポートはポイントツーポイント接続と見なされ、半二重接続は共有接続と見なされます。spanning-tree link-type インターフェイス コンフィギュレーション コマンドを使用すると、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ことができます。
デバイスがそのルータのポートの 1 つ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、RSTP によってその他すべてのポートが新しいルートの情報と強制的に同期化します。
その他すべてのポートが同期化されている場合、デバイスはルート ポートで受信した上位ルート情報で同期化されます。デバイスのそれぞれのポートは、次のような場合に同期化します。
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、RSTP によって新しいルート情報と強制的に同期されると、その指定ポートはブロッキング ステートに移行します。一般的に RSTP がルート情報でポートを強制的に同期化し、ポートが上の条件を満たしていない場合、そのポート ステートはブロッキングに設定されます。
RSTP BPDU のフォーマットは、プロトコル バージョンが 2 に設定されている点を除き、IEEE 802.1D BPDU のフォーマットと同じです。新しい 1 バイトのバージョン 1 の Length フィールドは 0 に設定されます。これはバージョン 1 のプロトコルの情報がないことを示しています。
送信側デバイスは RSTP BPDU の提案フラグを設定し、そのLAN の指定デバイスとして自分自身を提案します。提案メッセージのポートの役割は、常に DP に設定されます。
送信側デバイスは、RSTP BPDU の合意フラグを設定して以前の提案を受け入れます。合意メッセージ内のポート ロールは、常にルート ポートに設定されます。
RSTP には個別のトポロジ変更通知(TCN)BPDU はありません。TC フラグが使用されて、TC が示されます。ただし、IEEE 802.1D デバイスとの相互運用性を保つために、RSTP デバイスは TCN BPDU の処理と生成を行います。
ポートに現在保存されているルート情報よりも優位のルート情報(小さいデバイス ID、低いパス コストなど)をポートが受け取ると、RSTP は再構成を開始します。ポートが新しいルート ポートとして提案されて選択されると、RSTP は強制的にその他すべてのポートを同期化します。
受信した BPDU が、提案フラグが設定されている RSTP BPDU である場合、デバイスはその他すべてのポートが同期化されてから合意メッセージを送信します。BPDU が IEEE 802.1D BPDU の場合、デバイスは提案フラグを設定せずに、そのポートの転送遅延タイマーを起動します。新しいルート ポートでは、フォワーディング ステートに移行するために、2 倍の転送遅延時間が必要となります。
ポートで優位の情報が受信されたために、そのポートがバックアップ ポートまたは代替ポートになる場合、RSTP はそのポートをブロッキング ステートに設定し、合意メッセージは送信しません。DP は、転送遅延タイマーが失効するまで、提案フラグを設定して BPDU を送信し続け、転送遅延タイマーの失効時に、ポートはフォワーディング ステートに移行します。
指定ポートの役割を持つ下位 BPDU(そのポートに現在保存されている値より大きいデバイス ID 、高いパス コストなど)を指定ポートが受信した場合、その指定ポートはただちに現在の自身の情報で応答します。
ここでは、スパニングツリー トポロジの変更処理について、RSTP と IEEE 802.1D の相違を説明します。
検出:IEEE 802.1D では、どのようなブロッキング ステートとフォワーディング ステートとの間の移行でもトポロジの変更が発生しますが、RSTP でトポロジの変更が発生するのは、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場合だけです(トポロジの変更と見なされるのは、接続数が増加する場合だけです)。エッジ ポートにおけるステート変更は、TC の原因になりません。RSTP デバイスは、TC を検出すると、TCN を受信したポートを除く、エッジ以外のすべてのポートで学習した情報を削除します。
通知:IEEE 802.1D は TCN BPDU を使用しますが、RSTP は使用しません。ただし、IEEE 802.1D との相互運用性を保つために、RSTP デバイスは TCN BPDU の処理と生成を行います。
確認:RSTP デバイスは、指定ポートで IEEE 802.1D デバイスから TCN メッセージを受信した場合、TCA ビットが設定された IEEE 802.1D コンフィギュレーション BPDU で応答します。ただし、IEEE 802.1D デバイスに接続されたルート ポートで TC 時間タイマー(IEEE 802.1D のトポロジ変更タイマーと同じ)がアクティブであり、TCA ビットが設定されたコンフィギュレーション BPDU が受信された場合、TC 時間タイマーはリセットされます。
この処理は、IEEE 802.1D デバイスをサポートする目的でのみ必要とされます。RSTP BPDU は TCA ビットが設定されていません。
伝播:RSTP デバイスは、DP またはルート ポートを介して別のデバイスから TC メッセージを受信すると、エッジ以外のすべての DP、およびルート ポート(TC メッセージを受信したポートを除く)に変更を伝播します。デバイスはこのようなすべてのポートで TC-while タイマーを開始し、そのポートで学習した情報を消去します。
プロトコルの移行:IEEE 802.1D デバイスとの下位互換性を保つため、RSTP は IEEE 802.1D コンフィギュレーション BPDU および TCN BPDU をポート単位で必要に応じて送信します。
ポートが初期化されると、移行遅延タイマーが開始され(RSTP BPDU が送信される最低時間を指定)、RSTP BPDU が送信されます。このタイマーがアクティブである間、デバイス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。
デバイスはポートの移行遅延タイマーが満了した後に IEEE 802.1D BPDU を受信した場合、IEEE 802.1D デバイスに接続されていると想定し、IEEE 802.1D BPDU のみの使用を開始します。ただし、RSTP デバイスが 1 つのポートで IEEE 802.1D BPDU を使用していて、タイマーが満了した後に RSTP BPDU を受信した場合、タイマーが再起動し、そのポートで RSTP BPDU の使用が開始されます。
MSTP が稼働しているデバイスは、IEEE 802.1D 準拠のレガシー デバイスとの相互運用を可能にする組み込み型のプロトコル移行メカニズムをサポートします。このデバイスは、レガシー IEEE 802.1D コンフィギュレーション BPDU(プロトコルバージョンが 0 に設定されている BPDU)を受信すると、そのポート上では IEEE 802.1D BPDU のみを送信します。また、MST デバイスは、レガシー BPDU、別のリージョンに関連付けられている MSTP BPDU(バージョン 3)、または RST BPDU(バージョン 2)を受信することによって、ポートがリージョンの境界に位置していることを検出できます。
ただし、デバイスが IEEE 802.1D BPDU を受信していない場合は、自動的に MSTP モードに戻りません。これはレガシー デバイスが指定デバイスでない限り、レガシー デバイスがリンクから削除されたかどうか検出できないためです。また、接続するデバイスがリージョンに加入していると、デバイスはポートに境界の役割を割り当て続ける場合があります。
MSTP 機能の設定方法
2 つ以上のスイッチを同じ MST リージョンに設定するには、その 2 つのスイッチに同じ VLAN/インスタンス マッピング、同じコンフィギュレーション リビジョン番号、同じ名前を設定しなければなりません。
リージョンには、MST 設定が同一である、1 つ以上のメンバーを含めることができます。各メンバーでは、RSTP BPDU を処理できる必要があります。ネットワーク内の MST リージョンの数には制限はありませんが、各リージョンがサポートできるスパニングツリー インスタンスの数は 65 までです。VLAN には、一度に 1 つのスパニングツリー インスタンスのみ割り当てることができます。
マルチ スパニングツリー(MST)が、デバイスで指定されて有効になっている必要があります。詳細については、関連項目を参照してください。
指定された MST インスタンス ID も把握する必要があります。この例のステップ 2 では、インスタンス ID として 0 を使用します。これは「関連項目」で示されている手順によって設定されたインスタンス ID が 0 であるためです。
コマンドまたはアクション | 目的 |
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拡張システム ID をサポートするデバイスをセカンダリ ルートとして設定する場合、デバイス プライオリティはデフォルト値(32768)から 28672 に修正されます。プライマリ ルート デバイスで障害が発生した場合は、このデバイスが指定インスタンスのルート デバイス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 デバイスが、デフォルトのデバイス プライオリティの 32768 を使用しているためにルート デバイス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デバイスに対して実行すると、複数のバックアップ ルート デバイスを設定できます。spanning-tree mst instance-idroot 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 デバイス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。
マルチ スパニングツリー(MST)が、デバイスで指定されて有効になっている必要があります。詳細については、関連項目を参照してください。
指定された MST インスタンス ID も把握する必要があります。この例では、インスタンス ID として 0 を使用します。これは「関連項目」で示されている手順によって設定されたインスタンス ID が 0 であるためです。
コマンドまたはアクション | 目的 |
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ループが発生した場合、MSTP 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、MSTP 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。
マルチ スパニングツリー(MST)が、デバイスで指定されて有効になっている必要があります。詳細については、関連項目を参照してください。
指定された MST インスタンス ID と使用されるインターフェイスも把握する必要があります。この例では、インスタンス ID として 0 を使用し、インターフェイスとして GigabitEthernet1/0/1 を使用します。これは「関連トピック」で示されている手順によってインスタンス ID とインターフェイスがそのように設定されているためです。
show spanning-tree mstinterface interface-id 特権 EXEC コマンドは、ポートがリンク アップ動作可能状態であるかどうかの情報のみ表示します。そうでない場合は、show running-config interface 特権 EXEC コマンドを使用して設定を確認してください。
MSTP 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、MSTP 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、MSTP 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。
マルチ スパニングツリー(MST)が、デバイスで指定されて有効になっている必要があります。詳細については、関連項目を参照してください。
指定された MST インスタンス ID と使用されるインターフェイスも把握する必要があります。この例では、インスタンス ID として 0 を使用し、インターフェイスとして GigabitEthernet1/0/1 を使用します。これは「関連トピック」で示されている手順によってインスタンス ID とインターフェイスがそのように設定されているためです。
show spanning-tree mst 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。
デバイスのプライオリティを変更すると、スタンドアロン デバイスまたはスタック内のデバイスであるかに関係なく、ルートデバイスとして選択される可能性が高くなります。
マルチ スパニングツリー(MST)が、デバイスで指定されて有効になっている必要があります。詳細については、関連項目を参照してください。
使用する指定された MST インスタンス ID も把握する必要があります。この例では、インスタンス ID として 0 を使用します。これは「関連項目」で示されている手順によって設定されたインスタンス ID が 0 であるためです。
hello タイムはルート デバイス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。
マルチ スパニングツリー(MST)が、デバイスで指定されて有効になっている必要があります。詳細については、関連項目を参照してください。
マルチ スパニングツリー(MST)が、デバイスで指定されて有効になっている必要があります。詳細については、関連項目を参照してください。
マルチ スパニングツリー(MST)が、デバイスで指定されて有効になっている必要があります。詳細については、関連項目を参照してください。
マルチ スパニングツリー(MST)が、デバイスで指定されて有効になっている必要があります。詳細については、関連項目を参照してください。
ポイントツーポイント リンクでポート間を接続し、ローカル ポートが DP になると、RSTP は提案と合意のハンドシェークを使用して別のポートと高速移行をネゴシエーションし、ループがないトポロジを保証します。
デフォルトの場合、リンク タイプはインターフェイスのデュプレックス モードから制御されます。全二重ポートはポイントツーポイント接続、半二重ポートは共有接続と見なされます。MSTP を実行しているリモート デバイスの単一ポートに、半二重リンクを物理的にポイントツーポイントで接続した場合は、リンク タイプのデフォルト設定を無効にして、フォワーディング ステートへの高速移行をイネーブルにすることができます。
マルチ スパニングツリー(MST)が、デバイスで指定されて有効になっている必要があります。詳細については、関連項目を参照してください。
指定された MST インスタンス ID と使用されるインターフェイスも把握する必要があります。この例では、インスタンス ID として 0 を使用し、インターフェイスとして GigabitEthernet1/0/1 を使用します。これは「関連トピック」で示されている手順によってインスタンス ID とインターフェイスがそのように設定されているためです。
トポロジには、先行標準に準拠したデバイスと IEEE 802.1s 標準準拠のデバイスの両方を加えることができます。デフォルトの場合、ポートは準規格デバイスを自動的に検出できますが、規格 BPDU および準規格 BPDU の両方を受信できます。デバイスとそのネイバーの間に不一致がある場合は、CIST だけがインターフェイスで動作します。
準規格 BPDU だけを送信するようにポートを設定できます。ポートが STP 互換モードになっていても、すべての show コマンドで準規格フラグが表示されます。
マルチ スパニングツリー(MST)が、デバイスで指定されて有効になっている必要があります。詳細については、関連項目を参照してください。
この手順では、プロトコル移行プロセスを再開し、ネイバー デバイスとの再ネゴシエーションを強制します。また、デバイスを MST モードに戻します。これは、IEEE 802.1D BPDU の受信後にデバイスがそれらを受信しない場合に必要です。
デバイスでプロトコルの移行プロセスを再開する(隣接するデバイスで再ネゴシエーションを強制的に行う)手順については、これらの手順に従ってください。
マルチ スパニングツリー(MST)が、デバイスで指定されて有効になっている必要があります。詳細については、関連項目を参照してください。
コマンドのインターフェイス バージョンを使用する場合は、使用する MST インターフェイスが分かっている必要があります。この例では、インターフェイスとして GigabitEthernet1/0/1 を使用します。それが「関連項目」で示されている手順によって設定されたインターフェイスであるからです。
コマンドまたはアクション | 目的 |
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この手順は、デバイスでさらにレガシー IEEE 802.1D コンフィギュレーション BPDU(プロトコル バージョンが 0 に設定された BPDU)を受信する場合に、繰り返しが必要なことがあります。
関連項目 | 参照先 |
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この章で使用するコマンドの完全な構文および使用方法の詳細。 |
Command Reference (Catalyst 9300 Series Switches) の「Layer 2/3 Commands」の項を参照してください |
標準/RFC | 役職(Title) |
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なし |
— |
MIB | MIB リンク |
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本リリースでサポートするすべての MIB |
選択したプラットフォーム、Cisco IOS リリース、およびフィーチャ セットに関する MIB を探してダウンロードするには、次の URL にある Cisco MIB Locator を使用します。 |
説明 | リンク |
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リリース |
変更箇所 |
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Cisco IOS XE Everest 16.5.1a |
この機能が導入されました。 |