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目次

概要

スイッチの冗長化構成のためには、ループ構造を作る必要がある。

ループ構造

イーサネットでは、まず初めに、

  • イーサネット内での通信のためARPコマンドのパケットがブロードキャストされる。
  • しかし、ループ構造がある場合、パケット(フレーム)はネットワーク内を無限ループする。

    イーサネットのMACフレームにはIPパケットのTTLのようにフレームを廃棄するしくみがない。
    そのため,経路がループ構成になっているとフレームが永久に回り続けてしまう。

  • これを
    • ブロードキャスト ストームと呼び、
    • 最終的にはスイッチがハングアップしたりする。
      これを、イーサネットのメルトダウンと呼ぶ。
  • もっとも簡単なループ構造は、次のような構成で構築できる。
ブロードキャスト ストーム

スパニング ツリー

スイッチの冗長化構成のためにループ構造を作る場合は、
スパニング ツリーなどフレーム制御技術を使用して、イーサネットのメルトダウンを抑止する。

スパニング ツリー アルゴリズムでは、

  • 「ルート ブリッジ」の選択
  • 「代表ポート」、「ルート ポート」の選択
  • ポートのブロック

という手順を踏んで、ループ構造を作っているポートをブロックする。

  • スパニング ツリーでは、BPDUフレームを使用して、
    ネットワーク内のスイッチ同士でブリッジIDを交換し、
    プライオリティの値が一番小さいスイッチをルート ブリッジに選択する。
  • 次に、「代表ポート」、「ルート ポート」を選択する。
    • 「代表ポート」とは、各セグメントから「ルート ブリッジ」まで一番近道になる(コストが最小になる)ポートであり、
    • 「ルート ポート」とは、各スイッチから「ルート ブリッジ」まで一番近道になる(コストが最小になる)ポートである。
    • 「代表ポート」、「ルート ポート」を決定したら、残りのポートは「ブロッキング ポート」に設定される。これにより、ループ構造が解消される。

其々の構成例に於けるポートの例

  • 次に、其々の構成例に於ける
    • 「代表ポート」
    • 「ルート ポート」
    • 「ブロッキング ポート」

を示す。

  • 凡例
    • RB : ルートブリッジ、
    • ◆ : 代表ポート
    • ● : ルート ポート
    • ? : 未決定のポート
      (代表ポートかブロッキング ポートになる)

ループ * 1 構造

ループ * 1 構造の「代表ポート」、「ルート ポート」、「ブロッキング ポート」

ループ * 1 構造
  • 未決定のセグメントの
    • 一方が「代表ポート」になり、
    • もう一方が「ブロッキング ポート」になる。
  • 「代表ポート」は、コストによって、決定される。

ループ * 2 構造

ループ * 2 構造の「代表ポート」、「ルート ポート」、「ブロッキング ポート」

ループ * 2 構造
  • 未決定のセグメントの
    • 一方が「代表ポート」になり、
    • もう一方が「ブロッキング ポート」になる。
  • 「代表ポート」は、コストによって、決定される。
  • ループが2つある場合、「ブロッキング ポート」も2つできる。

ループ * 3 構造

ループ * 3 構造の「代表ポート」、「ルート ポート」、「ブロッキング ポート」

ループ * 3 構造
  • 未決定ポートの
    • 一方が「代表ポート」や、「ルート ポート」になり、
    • もう一方が「ブロッキング ポート」になる。
    • これらのポートはコストによって、決定される。
  • ループが3つある場合、「ブロッキング ポート」も3つできる。

参照

ブリッジID

2バイトのプライオリティ値とMACアドレスからなる。
プライオリティ値は、ユーザがスイッチに対して指定する。


Tags: :インフラストラクチャ, :通信技術, :信頼性, :Windows


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Last-modified: 2017-11-28 (火) 09:21:25 (690d)