ネットワークスペシャリスト試験　RSTPについて深堀り

ネットワークスペシャリスト試験　RSTPについて深堀り

目録

各ポートの役割

BPDUガードとBDPUフィルタの違い

ポートコストの計算方法

ブロッキングについて

各ポートの役割

Root Port（ルートポート）:
ルートポートは、各ネットワークセグメントにおけるルートブリッジへの最短パス上にあるポートです。
ネットワーク内のすべてのスイッチは、ルートポートを1つ持ちます。
ルートポートは、最も低いコスト経路を提供するポートとして選択されます。
Designated Port（指定ポート）:
各セグメントには、デザインエイテッドポートが1つあります。
指定ポートは、セグメント内のすべてのポートに対してフレームを送信する責任があります。
デザインエイテッドポートは、ルートブリッジに最も近いブリッジIDを持つスイッチ上のポートとして選択されます。
Alternate Port（代替ポート）:
代替ポートは、同じセグメントにおけるバックアップとして存在します。
ルートポートとして選択されなかった他のポートが代替ポートとなります。
代替ポートは、ルートポートが失敗した場合に、即座にルートポートになることができます。
Backup Port（バックアップポート）:
バックアップポートは、ルートブリッジへの冗長パスを提供するために存在します。
バックアップポートは、別のスイッチ上の同じセグメントにある指定ポートのバックアップとして機能します。
バックアップポートは、指定ポートが失敗した場合にアクティブになります。

BPDUガードとBDPUフィルタの違い

ネスぺでよく混同するBPDUガードとBDPUフィルタ。
簡単にいうと用途が異なります。

BPDUガード:
BPDUガードは、誤ってBPDU（Bridge Protocol Data Unit）を受信したポートを無効化する機能です。
BPDUガードは、ユーザーがスパニングツリープロトコルの設定を変更したり、スパニングツリーの計算を妨害したりする可能性がある場合に特に有用です。
BPDUガードが有効なポートでBPDUが検出されると、そのポートは自動的にエラー状態になり、通信が停止します。これにより、ネットワークの安定性が確保されます。
主な目的は、ユーザーが誤ってスパニングツリープロトコルに影響を与えることを防ぐことです。

BPDUフィルタ:
BPDUフィルタは、スイッチポートがBPDUを送受信しないようにする機能です。
この機能は、特定のスイッチポートでSTPやRSTPのプロトコル情報を無視し、スパニングツリーの計算からそのポートを除外するために使用されます。
通常、BPDUフィルタはエンドユーザーデバイスが接続されるスイッチポートに適用されます。これにより、ユーザーポートにSTPやRSTPの収束が発生しなくなり、接続速度が向上します。
主な目的は、エンドユーザーデバイスが直接接続されたポートでSTPやRSTPの影響を最小限に抑えることです。

ポートコストの計算方法

STPでは、ポートコストはリンクの帯域幅に基づいて自動的に割り当てられるか、または管理者によって手動で設定されます。
これにより、RSTPは最も低コストのパスを選択して、ルートブリッジからネットワーク上のすべての端点に至る最適な経路を確立します。
RSTPにおけるポートコストの計算方法は、帯域幅に基づいています。
デフォルトのコスト値は以下のように帯域幅に逆比例します：
10 Mbpsリンクのコストは100
100 Mbpsリンクのコストは19
1 Gbpsリンクのコストは4
10 Gbpsリンクのコストは2
管理者は、ネットワークの要件に応じてこれらのコスト値を調整することができます。
ポートコストの手動設定は、特定のリンクを通過するトラフィックの量を制御したり、特定の経路を優先させたりする場合に有用です。
RSTPでは、選ばれたパスは、ルートブリッジからのコストが最も低いパスです。
各スイッチは、自身の各ポートに対して、ルートブリッジまでのコスト（ルートパスコスト）を計算し、この情報を使用して、デザイネーテッドポート（ネットワークセグメントでフレームを転送する唯一のポート）を選択します。
これにより、ネットワーク上でのループを効率的に防止し、ネットワークの安定性とパフォーマンスを向上させます。

ブロッキングについて

Rapid Spanning Tree Protocol（RSTP）では、破棄状態のポートはネットワークループを防ぐためデータ転送を行わないポートです。
ルートポートと指定ポートはフォワーディング状態にあり、破棄状態にはなりません。
代替ポートとバックアップポートは、ルートブリッジへの追加パスやセグメント内の冗長パスを提供し、デフォルトで破棄状態に設定されます。
破棄状態のポートは、ループ形成の可能性があるポートで、ルートポートや指定ポートに選ばれなかったものです。

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