MSTP
複数のVLANを1つにまとめたインスタンスという単位ごとに、別々のスパニングツリーを作るプロトコル。IEEE 802.1sで定められ、現在はIEEE 802.1Qに統合されている。
イマシルちゃんの解説
普通のスパニングツリーは、ネットワーク全体で「通行止めの場所」を1か所しか決められないんだ。
だから、VLANがたくさんあっても、みんな同じ道を通って、通行止めにした道は誰も使わない。もったいないよね。
MSTPは、VLANをいくつかのグループに分けて、グループごとに別の通行止めを決められるんだ。
「VLAN 10のグループはこっちの道」「VLAN 20のグループはあっちの道」って分ければ、
両方の道を有効に使えるんだよ!
より深い解説
定義
MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)は、複数のVLANをMSTインスタンスにまとめ、インスタンスごとに独立したスパニングツリーを構成するプロトコルである。IEEE 802.1s(2002年)で定められ、現在はIEEE 802.1Qに取り込まれている。各インスタンスの木の計算と切り替えには、RSTPと同じ高速な仕組みを使う。
STP・RSTP・MSTP・PVSTの比較
| プロトコル | 規格 | 木を作る単位 | 収束 |
|---|---|---|---|
| STP | IEEE 802.1D | ネットワーク全体で1つ | 遅い(30~50秒) |
| RSTP | IEEE 802.1w | ネットワーク全体で1つ | 速い |
| MSTP | IEEE 802.1s | 複数のVLANをまとめたインスタンスごと | 速い |
| PVST+ | シスコ社の独自方式 | VLAN1つごと | (Rapid PVST+は速い) |
PVST+(Per VLAN Spanning Tree)はVLANごとに木を作るため、VLANが多いと、BPDUの数やスイッチの負荷が大きくなる。MSTPは、VLANを少数のインスタンスにまとめることで、負荷を抑えながら複数の木を使い分けられる。
負荷分散の例
2台のコアスイッチ(SW1、SW2)と、アクセススイッチが三角形に接続されている場合
| インスタンス | 含めるVLAN | ルートブリッジ | ブロックされるリンク |
|---|---|---|---|
| 1 | VLAN 10~19 | SW1 | アクセススイッチ─SW2 |
| 2 | VLAN 20~29 | SW2 | アクセススイッチ─SW1 |
インスタンス1の通信はSW1側のリンクを、インスタンス2の通信はSW2側のリンクを使うため、2本のリンクの両方が使われ、負荷分散になる。一方のリンクが切れても、それぞれの木が再計算され、残ったリンクで通信を続けられる。
MSTリージョン
MSTPでは、同じ設定(リージョン名、リビジョン番号、VLANとインスタンスの対応表)を持つスイッチの集まりをMSTリージョンという。設定が1つでも異なると別のリージョンと判断されるため、すべてのスイッチで設定をそろえる必要がある。リージョンの外(STPやRSTPのスイッチ)とは、IST(インスタンス0)を通じて互換性を保つ。
関連する用語の区別
| 用語 | 内容 |
|---|---|
| BPDU | スパニングツリーのスイッチ同士が交換する制御フレーム(プロトコルではなくメッセージ) |
| GARP | VLANやマルチキャストグループの登録情報をスイッチ間で伝える仕組み(GVRP、GMRPの基盤) |
| RSTP | 収束を高速化したスパニングツリー。木は1つ |
| MSTP | 複数のVLANをまとめた単位で、複数の木を作る |