【CCNA・CCNP試験対策】ネットワークの基礎から学んでいこう!【STP解説編】Part 1


【CCNA・CCNP試験対策】ネットワークの基礎から学んでいこう!【STP解説編】Part 1

CCNA,CCNPの勉強をしている方に向けて、今回はいつものように練習問題ではなく、解説編ということでSTP(スパニングツリープロトコル)の解説をしていこうと思います。
まずは、STPの基礎的な知識について書いていこうと思います。
CCNAでもCCNPSwitchの試験でも出題される非常に重要な分野ですので、勉強の助けになれば幸いです。

【目次】

  1. ネットワークの冗長化
  2. 基本的なSTPの機能
  3. まとめ

ネットワークの冗長化

STPの前に、まずはネットワークの冗長化について書いておきます。
ネットワークの構築を行う上で考えなければいけないものとして、「冗長化」した構成を作成することが挙げられます。
そんな言葉は初めて聞いたよ!という方のために「冗長化」という言葉を簡単に説明すると、システムに何か障害が起こっても、機能を維持することが出来るように予備を準備しておくことです!
日常生活でいうと、トイレットペーパーが急に切れたら困るから予備を買っておこう!とかそんな感じでしょうか?

話がそれてしまいましたが、ネットワークで言うならば単純なものだとLANケーブルをいっぱいつないでおいて通れる経路を増やしておこう!みたいな構成にすることですね。
↓図で表したのがこんな感じです。

…とはいったものの、実は上のような構成を作ると問題が起こるということにお気づきでしょうか?

冗長化した構成を作る場合に必ず付いてくる問題として、ブロードキャストストームがあります!
ブロードキャストストームというのは、言葉の通りブロードキャストが嵐のように大量に流れてしまう問題です。この対策をしないと冗長構成を作ったはずが、全く通信ができない状態になってしまいます。
ブロードキャストストームの原因と起こり方を下に絵でまとめておきます!

基本的なSTPの機能

冗長化するためにケーブルを複数接続したいけれど、その構成にすると、ブロードキャストストームが発生してしまう…
それを解決するためにスイッチに備え付けられている機能がSTP(スパニングツリープロトコル)です!
STPでは、ケーブルを接続するとスイッチ同士が話し合いをして、ループ状になっている接続がある場合、一時的にそのポートをダウンしてくれます。その結果、道(ケーブル)が1本しかつながっていないような状態になるので、ブロードキャストストームが発生するのを防ぐことが出来ます。

障害が発生した場合には、ダウンさせていたポートをアップすることで、自動的に通る経路を切り替えてくれます!

これまで説明したのが基本的なSTPの仕組みと機能です。この機能は、スイッチに標準で備え付けられているので、何か管理者が設定をして動作させるということは必要ありません。
もし、ダウンさせるポートを特定の場所にしたい!みたいな場合には設定をする必要が出てきます。

ダウンさせるポートの決定方法は次回で詳しく書いていこうと思います。ざっくりと書いておくと、

  1. ルートブリッジの選出
  2. ルートポートの選出
  3. 指定ポート・非指定ポートの選出

の3つの工程で選ばれます。
構成によってどのポートがどの役割に選出されるかといった問題も出題されることがありますので、選出方法は必ず覚えるようにしてくださいね!

まとめ

今回の記事では、STPの基礎知識について書いてきました。
今回のポイントをまとめました。

  1. ネットワーク構築を行う時には、冗長化した構成を取ることが多い!
  2. 冗長化したネットワーク構成では、ブロードキャストストームが発生することがある!
  3. スイッチは、STPの機能でポートを意図的にダウンさせることによって、ループ構造にならないようにしてブロードキャストストームの発生を防ぐ!
  4. 障害発生時は、ダウンさせていたポートをアップさせることで自動的に経路の切り替えを行ってくれる!

次回ではポートの役割の選出方法の解説と簡単な練習問題を書いていく予定です!

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