【えすてぃーぴー】

STP(スパニングツリー) とは?

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💡 ネットワークの「無限ループ」を防ぐ安全装置

L2スイッチなどを接続したネットワークで、フレームが循環するループを防ぐプロトコル。冗長な接続を残しつつ、一部のポートから通常のデータを転送しない状態にして、ループのない木構造を作る。

📌 このページのポイント
STP:転送する経路を、輪のない木構造にする A(ルート) 基準のスイッチ B C C側のポート データ転送なし 青実線:転送する経路 / 灰破線:接続は残る 物理リンクの切断ではない。BPDUの受信などは続く
三つのスイッチを接続した例。CのB側ポートで通常のデータ転送を止める。
ひよこ ひよこ
ネットワークのループって何が起きるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
同じL2ネットワークに輪のような転送経路があると、ブロードキャストなどのフレームが循環・増殖し、通信を圧迫することがあるよ。冗長ケーブルがあるだけで必ず起きるわけではなく、リンク集約なども含めて、実際の転送経路にループがあるかが問題なんだ。
ひよこ ひよこ
STPはどうやってループを防ぐの?
ペンギン先生 ペンギン先生
スイッチがBPDUという制御メッセージを交換し、ルートブリッジを選ぶ。そこへ向かう経路のコストなどを比較して、ポートの役割と状態を決めるんだ。余分なポートで通常のデータを転送しないようにして、枝分かれはあっても輪のない木構造にする。一つの直線にするという意味ではないよ。
ひよこ ひよこ
ブロックするとケーブルも使えなくなるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
ケーブルを抜くわけではないよ。図はCのB側ポートでデータ転送を止める例。制御メッセージの受信などは続くので、物理リンク全体を無効にする状態とは違う。使っていた経路に障害が起きれば、残る経路が使える条件で再計算し、転送状態を切り替えるんだ。
ひよこ ひよこ
RSTPならすぐ復旧するの?
ペンギン先生 ペンギン先生
RSTPはRapid Spanning Tree Protocolで、ポートの役割や合意の仕組みによって速い収束を可能にするよ。ただし接続や障害の検出、相手の対応などで時間は変わる。従来のSTPとの互換動作では待ちが生じることもあるので、常に1〜2秒などと固定せず、実際の構成で確認するんだ。
ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「STP」って出てきたら「L2の転送経路を木構造にしてループを防ぐ仕組み」と思えばだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「Spanning Tree Protocol」 = スパニングツリープロトコル
💬 Spanning Tree(全域木)というグラフ理論の概念が名前の由来。ループのないツリー構造を維持するよ

参考資料

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