【図解】Cisco STP (PVSTP+) の UplinkFast 機能

UplinkFast 機能の理解のための前提知識

STP はルートブリッジを最上流とし、下位スイッチに対して BPDU を送信します。

BPDU を送信するポートは下位スイッチに繋がるので "DownLink(ダウンリンク)"、BPDUを受信するポートは上位スイッチに繋がるので "UpLink(アップリンク)" と呼びます。

UpLink のうち、ルートブリッジに一番近い 1 ポートは "Root Port : ルートポート" として開放し、その他のポートは Block Port : ブロックポート (RSTP で言う "Alternate Port : 代替ポート") になります。

DonwLink は基本的に全て "Designated Port : 指定ポート" として開放します。例外的に、自分のスイッチ内でループするときは 1 ポートが Block Port (RSTP で言う "Backup Port : バックアップポート") となります。

このあたりの説明がしっくりこない方は、下記ページをまずは参照下さい。

【図解】STP(スパニングツリー)の実はシンプルな本質とアルゴリズム
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UplinkFast とは

Cisco の UplinkFast 機能は、通常規格の STP の add-on 機能(PVST+のプラス部分)で、アップリンク経路の高速切替を実現できます。

STP による経路冗長の基本は、Uplink を複数ポート作ることであり、そのうち 1 ポートが Root Port、他のポートが Block Port (RSTP で言う Alternate Port) となります。

Root Port に障害が起きたとき、UplinkFast が無効の場合は 2番目に優位だった Alternate Port が最大50秒後に Root Port に昇格します。一方、UplinkFast を有効にしているスイッチにおいては、STP の収束を待たず、直ちに Root Port に昇格します。

UplinkFast が無効の場合は MAC アドレステーブルの保持時間を短くしますが、UplinkFast の場合はMACアドレステーブルの更新をもっと高速にする必要があり、ダミーパケット (宛先MAC=01:00:0c:cd:cd:cd, 送信元MAC=[DownLink のMACアドレステーブル] ) を送信して、対向スイッチの MAC アドレステーブルの更新を促します。これにより、例えば上図の SW#2 において、PC#1 への通信経路が速やかに切り替わります。

なお、あまり意識されませんが、UplinkFast を設定すると、Bridge Priority は 49,152 に変更されます。(デフォルトは 32,768)

UplinkFast の設定

UplinkFast はインタフェース単位ではなく、Global 設定によりスイッチ全体で有効化します。

SW1(config)# spanning-tree uplinkfast

設定状態は以下コマンドで確認できます。

SW1# show spanning-tree uplinkfast

その他、MAC アドレステーブル更新のためのダミーパケットレートを変更できます(デフォルト 150 packet/second)。

SW1(config)# spanning-tree uplinkfast max-update-rate 150

0 を入力すると更新しなくなりますので MAC アドレステーブルが自然に更新されるのを待つことになります。

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