STP(スパニングツリープロトコル)

1 今回の講座で学ぶ内容 STP(スパニングツリープロトコル)講座のイントロダクションです。スイッチを冗長に接続するとループが発生して通信が破綻すること、それを自動で防ぐのがSTPであることを紹介し、この講座全体で扱う内容の流れをあらかじめ整理して解説します。 有料会員のみ 次に学習 2 ループとブロードキャストストームとは？ スイッチ同士を複数の経路で接続したときに何が起こるのかを学びます。ブロードキャストフレームが無限に回り続けるブロードキャストストーム、同じフレームが重複して届く現象、MACアドレステーブルが書き換わり続ける問題という3つの障害を、フレームの流れを追いながら解説します。 有料会員のみ 未受講 3 STPとは？ ループを自動的に防ぐSTP(スパニングツリープロトコル)の考え方を学びます。スイッチ同士がBPDUという制御フレームを交換してネットワーク全体の形を把握し、余分な経路のポートをブロッキング状態にして論理的にループの無い構成を作る流れを解説します。 有料会員のみ 未受講 4 機器の配置 STPのハンズオンで使う環境を作ります。シミュレーター上にスイッチ3台を三角形に接続した冗長トポロジーとPC2台を配置し、ホスト名の設定、PCのIPアドレス設定、ケーブル接続の確認までを行います。 有料会員のみ 未受講 5 ブロッキングポートの確認 三角形に組んだ構成でshow spanning-treeを実行し、どのスイッチがRoot Bridgeになり、どのポートがブロッキングになっているかを確認します。ループがある構成でもPC間のpingが通ることをあわせて確かめ、STPが実際に働いていることを目で見て理解します。 有料会員のみ 未受講 6 ブロードキャストストームの確認 STPを一時的に無効にして、ループのあるネットワークが実際にどう壊れるかを確かめます。全ポートがForwardingになった瞬間にPC間のpingが返らなくなること、MACアドレステーブルの学習内容が入れ替わり続けることを観察し、最後にSTPを戻して復旧させます。 有料会員のみ 未受講 7 Root BridgeとBridge IDとは？ STPの中心となるRoot Bridgeが、どのような基準で選ばれるのかを学びます。Bridge IDがSTP PriorityとMACアドレスの組み合わせであること、値が最も小さいスイッチがRoot Bridgeになるという選出ルールを、show spanning-treeの出力と結び付けて解説します。 有料会員のみ 未受講 8 Root Bridgeの設定 STP Priorityを変更して、意図したスイッチをRoot Bridgeにします。まずSW2をRoot Bridgeにして開始状態をそろえたうえで、SW1により小さい値を設定してRoot Bridgeを奪い、Root Portとブロッキングポートがどこへ動くかをshow spanning-treeで確認します。 有料会員のみ 未受講 9 ポートの役割とパスコストとは？ STPが各ポートに割り当てる役割を整理します。Root Bridgeへ向かうRoot Port、セグメントごとに1つ選ばれるDesignated Port、ブロッキングされるAlternate Portの決まり方を、Path Cost(パスコスト)の合計値という判断基準とあわせて解説します。 有料会員のみ 未受講 10 ポートの状態とは？ STPのポートが取る状態と、その間に何が行われているのかを学びます。Blocking・Listening・Learning・Forwardingという4つの状態の遷移、遷移にかかる時間、そこから生まれる収束の遅さという802.1Dの弱点を、実機のタイマー値とあわせて解説します。 有料会員のみ 未受講 11 リンク障害時の切り替えの確認 冗長構成の本来の目的である障害時の切り替えを確認します。SW3からRoot Bridgeへ直行しているリンクをshutdownで落とし、それまでブロッキングだったポートがForwardingへ変わって迂回経路が張られる様子を、show spanning-treeとpingで確かめます。 有料会員のみ 未受講 12 Rapid PVST+とは？ 現在のCisco機器で標準的に使われるRapid PVST+を学びます。収束が速いRSTP(802.1w)と、VLANごとに別々のスパニングツリーを動かすPVST+という2つの要素を組み合わせたものであることを整理し、VLAN単位で負荷分散する設計の考え方を解説します。 有料会員のみ 未受講 13 VLANごとのRoot Bridgeの設定 VLAN単位で別々のスパニングツリーを動かし、冗長リンクを両方使う構成を作ります。三角形の構成にVLAN10とVLAN20を追加してスイッチ間をトランクにし、VLANごとに違うスイッチをRoot Bridgeにして、ブロッキングされる位置が分かれることを確認します。 有料会員のみ 未受講 14 STPの保護機能とは？ STPを安全に運用するための保護機能を整理します。エンドデバイス側のポートを速くつなぐPortFastと、それを守るBPDU Guard、Root Bridgeの位置を守るRoot Guard、片方向障害によるループを防ぐLoop Guardについて、それぞれ何を守る機能で、どのポートに設定するのかを解説します。 有料会員のみ 未受講 15 PortFastとBPDU Guardの設定 PCを接続しているアクセスポートにPortFastとBPDU Guardを設定します。設定時に表示される警告メッセージの意味を読み、show running-configで設定が入ったことを確認し、アクセスポート全体へ一括で適用する書き方まで扱います。 有料会員のみ 未受講 16 4択練習問題 STPの理解度を確認する4択問題です。 有料会員のみ 未受講