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演習ファイルのダウンロード

 ファイルは Packet tracer Version 8.2.1 で作成しています。古いバージョンの Packet Tracer では、ファイルを開くことができませんので、最新の Packet Tracer を準備してください。
 ネットワークの構成を Packet Tracer で一から設定していくのは大変かと思います。「ダウンロード」から演習で使用するファイルのダウンロードができます。ファイルは、ウイルスバスターでウイルスチェックをしておりますが、ダウンロードは自己責任でお願いいたします。

STP:等価コストパスが複数ある場合:最小の送信元ポート優先度・最小の送信元ポートID

ルートポート、指定ポートの選出には、ルートブリッジへのコストパスに基づいて選出されるようになっています。

しかし、ルートブリッジへの等価コストパスが複数ある場合は、どうなるのでしょうか?

 スイッチにルートブリッジへの等価コストパスが複数ある場合は、以下の①~③のルールにしたがってポートを決定するようになっています。①→②→③の順にルールを確認して決定します。

  • ①最小の送信元BID
  • ②最小の送信元優先度
  • ③最小の送信元ポート番号

それでは、下図のネットワーク構成を用いて解説していきます。

プライオリティを変更する

まず、S1をルートブリッジにするために、S1のプライオリティを変更しておきます。

 プライオリティを変更するには、グローバル設定モードで、「spanning-tree vlan {VLAN番号} priority {プライオリティ値}」コマンドを使用します。

プライオリティ値には、4096の倍数を指定します。

Switch(config)#spanning-tree vlan {VLAN番号} priority {プライオリティ値}

プライオリティ値: 0~65535の範囲で設定します。

S1スイッチのプライオリティを変更します。

S1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 24576
S1(config)#end
S1#copy run start

 S1スイッチのプライオリティを変更してしばらく待つと、下図のように、S1スイッチがルートブリッジになり、S2のF0/5が代替(ブロック)ポートになります。

ルートブリッジの選出

ルートブリッジは、最小のBIDを持つスイッチが選出されます。

BIDは以下の項目で構成される値です。

BID = プライオリティ + VLAN ID + MACアドレス

 S2スイッチのプライオリティはデフォルトの32768です。S1スイッチのプライオリティを24576としたため、BIDが最も小さくなるためルートブリッジに選出されます。

S1スイッチがルートブリッジであることを確認するために「show spanning-tree 」コマンドを実行します。

●S1の「show spanning-tree 」の出力
S1#show spanning-tree 
VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    24577
             Address     0060.2FE9.59A3
             This bridge is the root
             Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    24577  (priority 24576 sys-id-ext 1)
             Address     0060.2FE9.59A3
             Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time  20

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/1            Desg FWD 19        128.1    P2p
Fa0/2            Desg FWD 19        128.2    P2p


黄色のマークからS1がルートブリッジであることが確認できます。

ルートポートの選出

 ルードブリッジが選択されると、次にルートポートを選択します。このルートポートは、ルートブリッジ以外のすべてのスイッチで1つ選択されます。

ルートポートを選択するには、まず、ルートブリッジへのルートパスコストを求める必要があります。

ルートパスコストの計算

ポートコストは下表のように定義されています。

リンク速度ショートパスコスト
802.1D規格
ロングパスコスト
802.1W規格
10 Gbps22,000
1 Gbps420,000
100 Mbps19200,000
10 Mbps1002,000,000
パスコスト

シスコのスイッチは、デフォルトでIEEE 802.1D規格(ショートパスコスト)が使用されます。

ここで、問題が発生します。

 パス1のコストとパス2のコストが、同じ値です。これでは、F0/5ポートとF0/9ポートのどちらをルートポートにしてよいのか判断に困ります。

等価コストパスが複数ある場合

 スイッチにルートブリッジへの等価コストパスが複数ある場合は、以下の①~③のルールにしたがってポートを決定するようになっています。①→②→③の順にルールを確認していきます。

  • ①最小の送信元BID
  • ②最小の送信元優先度
  • ③最小の送信元ポート番号
①最小の送信元BID

まず「最小の送信元BID」を比較します。S2スイッチのF0/5ポートとF0/9ポートのどちらも同一のS1に繋がっています。

送信元のBIDも同一の値となります。

これでは、決着がつきません。

②最小の送信元優先度

そこで、「最小の送信元の優先度」を比較します。

  • S2スイッチのF0/5ポートは、S1スイッチのF0/2ポートに繋がっています。
  • S2スイッチのF0/9ポートは、S1スイッチのF0/1ポートに繋がっています。

S1スイッチのF0/1ポートとF0/2ポートのポートプライオリティを確認します。

●S1の「show spanning-tree 」の出力
S1#show spanning-tree 
VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    24577
             Address     0060.2FE9.59A3
             This bridge is the root
             Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    24577  (priority 24576 sys-id-ext 1)
             Address     0060.2FE9.59A3
             Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time  20

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/1            Desg FWD 19        128.1    P2p
Fa0/2            Desg FWD 19        128.2    P2p

黄色のマークから、ポートプライオリティがデフォルトの「128」であることが確認できます。

まだ、決着がつきません。

③最小の送信元ポート番号

最後に「最小の送信元ポート番号」を比較します。

  • S2スイッチのF0/5ポートは、S1スイッチのF0/2ポートに繋がっています。
  • S2スイッチのF0/9ポートは、S1スイッチのF0/1ポートに繋がっています。

 ここで注意しておきたいのは、受信側(S2スイッチ)ではなく、送信元(S1スイッチ)のポートであるということです。

 S2スイッチのF0/9は、S2スイッチのF0/5よりも小さい送信元ポートに繋がっているため、S2スイッチのF0/9がルートポートということになります。

これで、やっと決着がついたわけです。

指定ポートの選出

指定ポートの選出ルールは以下のとおりです。

  • ①各セグメントごとに1ポートが選択される。
  • ②ルートブリッジ上のすべてのポートが指定ポートになる。
  • ③セグメントの片側がルートポートである場合、反対側が指定ポートになる。

これらのルールに基づくと下図のように指定ポートが決定されます。

代替(ブロック)ポートの選出

最後に、代替(ブロック)ポートを選出します。

ルートポート、指定ポートの役割がないポートが代替(ブロック)ポートに選出されます。

S2スイッチのF0/5ポートが代替(ブロック)ポートに選出されます。