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24日目 STP関連機能

<学習内容>

〇PortFast

PCやデバイスが接続されているポートはすぐにフォワーディング状態にすることで高速にコンバージェンスさせる。通常のSTPの状態遷移を経由せずにすぐフォワーディング状態になる。スイッチ間のリンクでは設定してはいけない。(ループの原因になる)

 

・BPDUガード

本来BPDUを受け取るべきでない、PortFastが設定されているポートに対して有効にする。有効になっているポートがBPDUを受信した場合、エラーディセーブル状態になる。この状態のポートはシャットダウンされデータを送受信できなくなる。

 

・ルートガード

既存のルートブリッジより小さいブリッジIDが設定されたスイッチが意図せず接続された場合に、設定を保護するために有効にする。

有効になっているポートに上位のBPDUが送信されてくるとルート不整合となり、ブロッキングになる。上位のBPDUが送信されてこなくなると通常のポートに戻る。

 

〇RSTP

STPと同様に、ブロードキャストストームを防ぐことが目的。STPと混在させて動作させることも可能。コンバージェンスが数秒に短縮できる。STPの非指定ポートをさらに「代替ポート」「バックアップポート」に分割している。「代替ポート」はルートポートの予備。「バックアップポート」は指定ポートの予備。

・ポートのステータス

ディスカーディング:ユーザのデータを転送しないMACアドレスを学習しない。

ラーニング:ユーザのデータを転送しない。MACアドレスを学習する。

フォワーディング:ユーザのデータを転送する。MACアドレスを学習する。

 

・BPDUのやり取り

RSTPでは、BPDUのやり取りが3回(6秒)受け取られなかったら障害発生とみなされる。(STPでは20秒)

プロポーザルとアグリーメントのやり取りにより、スイッチ間で高速に役割を決定できる。

 

・エッジポート

RSTPでは、PCなどが接続するポートをエッジポート、スイッチを接続するポートを非エッジポートとする。エッジポートは即座にフォワーディング状態に遷移する。Cisco製のスイッチでは、PostFastを有効にしたポートはエッジポートになる。

 

〇VLANとSTPの組み合わせ

VLANが各スイッチにどのように分散しているかと関係なくルートブリッジの位置を決定してツリー構成を考える方法をCST(common Spanning Tree)という。

 

CSTの特徴

・複数のVLANを1つのSTPインスタンスで管理するため、所属するVLANによっては効率の悪いルートを通ることがある。

・STPの構成が1種類になるため、ユーザのトラフィックが特定のリンクに集中する。

・STPインスタンスを1つ記憶するだけなので、PVSTよりもメモリの負荷が小さい。

・BPDUが1種類ですむため、スイッチ間のトラフィック量が小さい。

 

〇PVST+

CSTのデメリットを避けるため、Cisco独自で、デフォルトでPVST+が使用されている。IEEE802.1Qでも使える。STPのツリー構成を各VLANごとに考えることができ、スイッチのプライオリティをVLANごとに設定できるため、各VLANで最適と思われるスイッチをルートブリッジにすることができる。

 

PVST+の特徴

・複数のVLANごとにSTPインスタンスを管理するため、各VLANの通信が最適と思われるルートを通ることができる。

・VLANごとにSTPの構成が異なるため、ユーザのトラフィックが分散される。

・STPインスタンスを複数記憶する必要があり、メモリの負荷がCSTより大きい。

・BPDUがVLANごとに作成されるため、スイッチ間のトラフィック量が増加する。