STPの動作と経路障害時の状態遷移について

新たにネットワークを構築した際に、SpanningTreeProtocolがどのように動作するのかの遷移状態と、仮に経路障害が発生した際にSTP状態変化によるトラフィックの流れを解説します。

STP動作

STPでは、L2経路が円環状になることで発生するブロードキャストストームを防止するために、最終的に経路状のポートどれか一つをブロックポートにします。
下図のNW構成では以下のようにSTPが動作します。

1.ルートブリッジ（RootBridge）を決める

スイッチの起動時にセグメント内のルートブリッジを決めます。
❶ プライオリティの比較 → 値が小さい方をルートブリッジにする
↓同じ場合
❷ MACアドレスの比較 → 値が小さい方をルートブリッジにする

2.ルートポート（RootPort）を決める

❶ RBに一番近いポート
❷ルートパスコストが一番小さいポート
経路の帯域が大きいほど、コストは小さい値となります。
[ 2 ]=10Gbps、[ 4 ]=1Gbps、[ 19 ]=100Mbps、[ 100 ]=10Mbps

3.指定ポート（DesignatedPort）を決める

❶セグメント上で一番RBに近いポート
❷セグメント上にRBがあればRBのポート
❸パスコストが小さいポート
❹ブリッジIDが小さいポート

4.非指定ポート（UnDesignatedPort）を決める

❶残ったポート
ブロードキャストストームを回避するためにフレームの送受信をしない
障害時にはFowardになり送受信が可能になる

まとめると次のように決定していきます

RB
↓
RP    – – –  非RBに一つ
↓
DP　- – –  セグメントに一つ
↓
NDP

ケーブル障害時のSTPステータスの遷移について

正常時のステータスとトラフィック経路

SW1のGi0/2はNDPとなるためフレームを送受信しません。

SW2⇆SW3間のケーブル障害時のステータスとトラフィック経路

トラフィックがSW1を通る経路に切り替わります。