ネットワークの信頼性を高めるために、障害の影響を軽減する重要な方法は「冗長性」です。ネットワークに単一障害点がある場合、ネットワーク リンクが中断されないように、「冗長性」によって他のバックアップ コンポーネントをアクティブにすることができます。
スパニングツリープロトコル
冗長リンクによって引き起こされるループ問題を効果的に解決し、ネットワークの堅牢性、安定性、信頼性、耐障害性を大幅に向上させることができます。ローカル エリア ネットワークのループを解消するためのプロトコル。
STP の用語
(1) ブリッジ: 一般に、任意の数のポートを持つスイッチを指します。
(2) ブリッジの MAC アドレス: スイッチは、ポート番号が最も小さいポートの MAC アドレスをブリッジ全体の MAC アドレス (ブリッジ MAC アドレス) として使用します。
(3) ブリッジ ID: スイッチのブリッジ ID は 2 つの部分で構成され、最初の 2 バイトはスイッチのブリッジ プライオリティ値であり、最後の 6 バイトはブリッジの MAC アドレスです。ブリッジの優先度は手動で構成でき、デフォルト値は 0x8000 です。
(4) ポート ID
最初のタイプ: ポート ID 2 バイト、1 はポートの優先度、2 はポート番号です。
2 番目のタイプ: 16 ビットのポート ID、最初の 4 ビットのポート優先度、および最後の 12 ビットのポート番号。
STP の仕組み
1. ツリー生成プロセス
ルート ブリッジの選択: ルート ブリッジは、STP ツリーのルート ノードであり、スイッチング ネットワーク全体の論理的な中心であり、ネットワークのトポロジが変化すると、ルート ブリッジも変化する可能性があります。
STP 対応スイッチは、STP プロトコル フレームを相互に交換します。これらのプロトコル フレームのペイロード データは、ブリッジ プロトコル データ ユニット (BPDU) と呼ばれます。BPDU には、STP に関連するすべての情報が含まれています。
ルート ブリッジを選択する手順:
1. STP スイッチは、最初の起動時に自分自身をルート ブリッジと見なします。
2. スイッチがネットワークから他の BPDU を受信すると、BPDU のルート ブリッジ BID を比較し、小さい方の BID がルート ブリッジ BID として使用されます。
3. スイッチは、最小の BID を持つスイッチがルート ブリッジとして選択されるまで、継続的に BPDU を交換し、BID を比較します。
ルート ポートを決定します。
1. ルート パスのコストを比較します。ルート ポートはパス コストが小さいポートです。
2. アップストリーム デバイスの BID を比較し、BID が小さいポートがルート ポートです。
3. 送信側のポート ID を比較し、ポート ID が小さい方のポートがルート ポートです。
指定されたポートを決定します。
各ネットワーク セグメントは、ポートを指定ポートとして決定する必要があります。指定ポートは RPC を比較して決定され、小さい方の RPC を持つポートが指定ポートになります。RPC が同じ場合は、BID、PID などを比較する必要があります。
代替ポートをブロック:
ルート ポートと指定ポートが決定されると、スイッチ上の残りの相互接続ポートはすべてスタンバイ ポートと呼ばれます。
STP ポートのステータス
Disabled: 無効状態のポートはフレームを送受信できず、ポートはクローズ状態です。
ブロッキング: STP プロトコル フレームの受信のみが可能ですが、ユーザー データ フレームの送信または転送はできません。
リッスン: stp プロトコル フレームを送受信できますが、MAC アドレスを学習できず、ユーザー データ フレームを転送できません。
学習: STP プロトコル フレームを送受信でき、MAC アドレスを学習できますが、ユーザー データ フレームを転送できません。
転送は、STP プロトコル フレームの送受信、MAC アドレスの学習、およびユーザー データ フレームの転送を行うことができます。
STP 構成
1. スイッチ スパニング ツリーの動作モードを設定します
stp mode stp作業モード: MSTP RSTP STP
2. スイッチをルート ブリッジとして設定する
stp root primary
デバイスの優先度は自動的に 0 に設定されます
3. スイッチをバックアップ ルート ブリッジとして設定する
stp root secondary
デバイスの優先度は自動的に 4096 に設定されます