スパニングツリープロトコル

スパニングツリープロトコルとは、スイッチングハブをループ構成で接続すると、経路が冗長化されるというものである。

概要

一般的にはスイッチングハブをループ構成にするとフレームがぐるぐる回ってネットワークが破綻する。最近では家庭用でもループ検知が付いている製品もあるよね。

一方、スパニングツリープロトコルに対応したスイッチングハブでは最短経路以外へはフレームを送信しなくなる。さらに経路が切断された際に最短経路を計算しなおしてネットワークを維持し続ける。

当然ながらスパニングツリープロトコルに対応したスイッチングハブが複数台必要になる。いわゆるマネージスイッチの領域であり、非常に高価な製品ばかりである。

詳細

スパニングツリープロトコルではBPDU（Bridge Protocol Data Unit）と呼ばれる特殊なフレームをスイッチングハブ間でやりとりし、優先度が一番小さいスリッチをルートブリッジに決定する。この優先度をブリッジIDと呼び、ルートブリッジからの距離に応じてフレームを送受信しないブロッキングポートを決定する。

スイッチングハブの各ポートにはパスコストという数値を設定し、スイッチングハブを経由するたびにパスコストを加算することでルートブリッジからの距離を決定する。この加算した距離はルートパスコストと呼ばれる。ルートブリッジ以外のスイッチングハブ感ではルートパスコストが大きいスイッチングハブ側がブロッキングポートになるため、フレームが回り続けることはなくなる。また、ルートパスコストが同じ場合はブリッジIDの大きいスイッチングハブ側がブロッキングポートとなる。

ブロッキングポートにならなかったポートはフレームを送受信するフォワーディングポートとなる。フォワーディングポートで障害が発生して通信ができなくなると、ブロッキングポートがフォワーディングポートになることで通信を継続することができる。

種類

スパニングツリープロトコルには以下のようなものがある。

• STP (Spanning Tree Protocol）
  • 一番最初に登場したスパニングツリープロトコルであり、IEEE802.1Dとして規定されている。
  • ブロッキングポートからフォワーディングポートへの昇格に数十秒かかる。
• RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol)
  • STPの欠点を改善すべく考案された。IEEE802.1wとして規定されている。
  • ブロッキングポートからフォワーディングポートへの昇格が一瞬になった。
• MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol)
  • RSTPをVLANに対応させたもの。IEEE802.1sとして規定されている。

現在ではSTPはほぼ壊滅し、普及価格帯のスマートスイッチはRSTP、高価格帯のマネージスイッチはMSTPといった差別化をしている製品が多い。

関連項目

• リンクアグリゲーション = スパニングツリープロトコルと併用すると相当強くなる。