スパニングツリー とは？

Ethernetでフレームを転送する経路が循環すると、ブロードキャストなどが繰り返し転送され、同じフレームが重複したり通信が圧迫されたりする。MACアドレスの学習も不安定になり得るよ。ケーブルを輪にしただけで常に全通信が止まる、という言い方より、転送の状態を確認するんだ。

それでも通信できるけれど、一本が切れたときの代わりの経路がなくなる場合がある。STPは冗長な接続を残し、通常は一部のポートでデータ転送を制限する。ケーブルを抜くわけではなく、必要な制御の通信も区別するんだ。

BPDUという制御メッセージを交換し、最小のbridge ID（機器の識別子）の機器をルートになるスイッチに選ぶよ。IDには優先度やMACアドレスなどが関わり、優先度は数値が小さい方が優先される。そこへの経路コストなどを比べ、各ポートの役割と転送状態を決めるんだ。

使える冗長経路があれば、状態を検出してツリーを再計算する。RSTPは従来のSTPより速い収束を目指すけれど、時間は接続・設定・相手の方式などによるよ。必ず数秒以内に復旧する保証や、代わりの経路がない障害まで直す機能ではないんだ。

VLANごとにツリーを持つ方式もあるし、MSTPでは複数のVLANを同じツリーにまとめられるよ。MSTPは常に一つのVLANに一つのツリー、という意味ではない。どの方式を使い、VLANをどう対応付けているかを確認するんだ。