スパニングツリーの概要　～基礎編①～

スパニングツリーの概要　〜基礎編②（STP）～

スパニングツリーの概要　～基礎編③（RSTP）～

 

今回、使用するコマンドは以下となります。

【設定コマンド】

 

【確認コマンド】

 

 

検証構成

今回の授業で使用する構成は以下となります。皆さんも実機があれば同じように構成図を書いて検証してみてもらえるとわかりやすくなると思います。

 

【物理構成】

 

【論理構成】

 

 

VLANの作成

それではまず、STPを動作するVLANを作成していきましょう！昔のIOSの場合は、Vlanデータベースを作成してからになるのですが、最近のIOSはグローバルコンフィグレーションモードで以下のコマンドを入力するだけで、大丈夫になっています。

 

【SW1】

SW1(config)#vlan 10

SW1(config-vlan)#name xxx

SW1(config-vlan)#exit

SW1(config)#vlan 20

SW1(config-vlan)#name yyy

 

これでSW1にVlanが作成されました。今回使用するVLAN10には『xxx』という名前を、VLAN20は『yyy』という名前を付けておきました。これと同じ設定をSW2、SW3にもしてください。

※仕事でスイッチ使用する時は、業務で使用する名前などを付けるようにして、わかりやすいようにしておきましょうね。

 

インターフェイスのVLANアサイン方法

スイッチのポート設定は2種類あります。1つは『アクセスポート』で、もう1つは『トランクポート』となります。

 

アクセスポート

アクセスポートとは、一言で言うと1つのVlanだけをアサインするポートとなります。一般的にスイッチとパソコンなどを接続する場合などに使用する設定となりますが、1つのVLAN専用スイッチとして用意された場合などにも使用することがあります。今回の構成では使用しませんが、設定例として紹介させていただきます。

 

【Switch】

Switch(conifg)#interface GigabitEthernet 0/1

Switch(conifg-if)#swicthport mode access

Switch(conifg-if)#switchport access vlan 10

 

トランクポート

トランクポートとは、前述のアクセスポートと異なり複数のVlanを通すことが出来るポートとなります。10個のVlanをアクセス設定でスイッチ間を繋げようとすると、それぞれ10個のポートを使って繋がる必要があります。しかし、トランク設定にすることで、1個のポートで10個のVlanを通すことが出来るのです。

 

その代わり、接続させるスイッチ同士で同じVlan番号でなければいけないので、設定には注意が必要となります。今回は、このトランク設定を使用してみたいと思います。設定は、以下のようになります。

 

【SW1】

SW1(config)#interface GigabitEthernet 0/1

SW1(config-if)#switchport encapsulation dot1q

SW1(config-if)#switchport mode trunk

SW1(config-if)#switchport trunk allowed vlan 10,20

SW1(config-if)#exit

SW1(config)#interface GigabitEthernet 0/2

SW1(config-if)#switchport encapsulation dot1q

SW1(config-if)#switchport mode trunk

SW1(config-if)#switchport trunk allowed vlan 10,20

 

これと同じ設定をSW2、SW3にもしてくれれば、準備完了です。いよいよSTPの設定に入っていきますね。

※『switchport encapsulation dot1q』の設定は表示されないこともありますが、それは、以前までISL（Inter Switch Link）というCISCO独自のプロトコルがあったからで、最近のIOSではISLはサポートしておりません。そのため、Dot1qしかないので表示されないことがありますが、無視してもらって問題ありません。

 

STPの設定

今回のSTP構成は、以下のようにしようと考えているので、順番に設定していきましょう！

 

 

 

【SW#1】

SW1(config)#spanning-tree vlan 10 priority 4096

SW1(config)#spanning-tree vlan 20 priority 4096

 

【SW#2】

SW2(config)#spanning-tree vlan 10 priority 8192

SW2(config)#spanning-tree vlan 20 priority 8192

 

【SW#3】

SW3(config)#spanning-tree vlan 10

SW3(config)#spanning-tree vlan 20

 

 

ここまで設定が出来たらケーブル接続していきましょう。今回はポートの設定をautoにしているので、スイッチ同士だけどストレートで接続出来ますね。ケーブルの種類が不明の方は、こちらを読んでくださいね。

LANケーブルの使い分け

 

設定の確認

設定したら、おしまいではないですよ。想定通りの結果になっていることを確認しましょう。使用するコマンドは以下です。

 

show spanning-tree

show spanning-tree brief

show spanning-tree blockedports

 

出力結果が以下の通りになっていたらOKですね！

 

【SW1】

～show spanning-tree～

～省略～

VLAN10 is executing the ieee compatible Spanning Tree protocol
Bridge Identifier has priority 4096, address xxxx.xxxx.xxxx
Configured hello time 2, max age 20, forward delay 15
We are the root of the spanning tree
Topology change flag not set, detected flag not set
Number of topology changes 1 last change occurred 00:19:09 ago
from FastEthernet0/1
Times: hold 1, topology change 35, notification 2
hello 2, max age 20, forward delay 15
Timers: hello 1, topology change 0, notification 0, aging 300

Port 1 (FastEthernet0/1) of VLAN10 is forwarding
Port path cost 19, Port priority 128, Port Identifier 128.1.
Designated root has priority 4096, address xxxx.xxxx.xxxx
Designated bridge has priority 4096, address xxxx.xxxx.xxxx
Designated port id is 128.1, designated path cost 0
Timers: message age 0, forward delay 0, hold 0
Number of transitions to forwarding state: 1
BPDU: sent 593, received 3

Port 2 (FastEthernet0/2) of VLAN10 is forwarding
Port path cost 19, Port priority 128, Port Identifier 128.2.
Designated root has priority 4096, address xxxx.xxxx.xxxx
Designated bridge has priority 4096, address xxxx.xxxx.xxxx
Designated port id is 128.2, designated path cost 0
Timers: message age 0, forward delay 0, hold 0
Number of transitions to forwarding state: 1
BPDU: sent 568, received 0

～省略～

『We are the root of the spanning tree』と表示されている通り、この機器（SW1）がルートブリッジであることがわかりますね。

 

～show spanning-tree brief～

～省略～

VLAN10
Spanning tree enabled protocol ieee
Root ID Priority 4096
Address xxxx.xxxx.xxxx
This bridge is the root
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

Bridge ID Priority 4096
Address xxxx.xxxx.xxxx
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
Aging Time 300

Interface Designated
Name Port ID Prio Cost Sts Cost Bridge ID Port ID
——————– ——- —- —– — —– ——————– ——-
FastEthernet0/1 128.1 128 19 FWD 0 4096 xxxx.xxxx.xxxx 128.1
FastEthernet0/2 128.2 128 19 FWD 0 4096 xxxx.xxxx.xxxx 128.2

～省略～

ここにも『This bridge is the root』と表示されていますね。これもこの機器がルートブリッジであることが記載されていますね。また、

 

～show spanning-tree blockedports～

Name Blocked Interfaces List
——————– ————————————

Number of blocked ports (segments) in the system : 0

このSW1は、ブロッキングポートは持たない設計をしているので、このように表示されるはずです。今回、SW3がブロッキングポートを所有するので、SW3ではこのように表示されます。

 

【SW3】

～show spanning-tree blockedports～

Name Blocked Interfaces List
——————– ————————————
VLAN10 Fa0/2
VLAN20 Fa0/2

Number of blocked ports (segments) in the system : 2

 

 

 

障害時のステータス確認

スイッチ#1とスイッチ#2間のLANケーブルを抜線してみてください。正常時ではブロッキングポートとなっていた、スイッチ3のポートFa0/2がフォワーディングポートに移行されているはずです。以下のようなステータスになっていれば合格ですね！

 

【SW3】
Name Blocked Interfaces List
——————– ————————————

Number of blocked ports (segments) in the system : 0

 

 

まとめ