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STP(スパニングツリープロトコル) 拡張機能と設定 – Cisco スイッチ

ネットワーク機器、操作・設定

STP スパニングツリープロトコルを有効にしているスイッチでは、リンクアップ時や障害時の経路切り替え時に、スパニングツリーアルゴリズムの計算を行い状態が安定するまでの間は、通信が遮断されてしまいます。しかし、この計算が不要な場合には時間を短縮するための拡張機能が用意されています。

STP オプション拡張機能の種類

STP が有効になっているポートでは、初期状態から転送可能になるまでに最大経過タイマー(maxage)や転送遅延タイマー(forward delay)の時間がかかります。

しかし、使用する目的や構成によってはタイマーの時間をスキップすることが可能な場合もあります。STP では拡張機能としてタイマーを省略し高速化するために以下の機能がオプションとして用意されています。

  • PortFast
  • UplinkFast
  • BackboneFast

STPの拡張機能の概要と使い方

PortFast

STP スイッチと PC Portfastの図 

STPが有効なポートにリンクを接続してリンクがアップするまでには、リスニングとラーニングの転送遅延タイマー(15秒+15秒=合計30秒)の経過を待つ必要があります。

そこで、ループ構成とは関係のない PC やプリンターなどの端末機器を接続するポートには PortFast を設定することでリンクの接続後、即座にフォワーディングにして転送可能状態にすることができます。

端末機器が DHCP クライアントの場合は、正常に IP アドレスを取得するために PortFast の設定が必要になります。

設定は各インターフェイスで行います。

Switch(config-if)# spanning-tree portfast

UplinkFast

STP 拡張機能Uplinkの図
STP 拡張機能Uplinkの図2

UplinkFast は、直接的なリンク障害時の経路の切り替わりを高速化するために使用します。

ブロッキングポートを持ったスイッチでルートポートのリンク障害が起きると、STP の再計算が開始されブロッキングポートを転送可能状態にするまでに30秒かかります。

UplinkFastを使用することで、ブロッキングポートを、リスニングとラーニングの転送遅延タイマー経由せずに直接フォワーディングに移行させることができます。

設定はブロッキングポートをもつスイッチで行います。

Switch(config)# spanning-tree uplinkfast

BackboneFast

STP スパニングツリープロトコル 拡張機能 BackboneFastの図
STP スパニングツリープロトコル 拡張機能 BackboneFastの図2
STP スパニングツリープロトコル 拡張機能 BackboneFastの図3

BackboneFastは、間接的なリンク障害時に経路の切り替わりを高速化するために使用します。

間接的なリンク障害が起きると、ブロッキングポートを持つスイッチは障害を検知できません。その際、ブロッキングポートにはルートスイッチではない下位の BPDU が送られてきますが、ブロッキングポートで保持しているルートスイッチの BPDU 情報を破棄するまで maxage (最大20秒)の間はリスニング状態に移行しません。さらにリスニングとラーニングで15秒ずつかかるため、ブロッキングポートからフォワーディングの状態になるまで合計で50秒ほどかかってしまいます。

BackboneFastを使用することで、リンク障害が発生したスイッチから BPDU を受信した時点でリスニング状態へ移行するための準備を開始するので、最大で20秒短縮することが可能になります。

設定は、すべてのスイッチ上で行う必要があります。

Switch(config)# spanning-tree backbonefast

参考リンク

STP(Spanning Tree Protocol)とは – 概要と仕組み

STP の基本設定 – Cisco スイッチ


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