「パソコンをスイッチにつないだけど、すぐに使えないのだけれども…」

こんにちは！松井真也です。有線LANの標準規格「イーサネット」について、シリーズで記事を書いております。

前回は、STP（Spanning Tree Protocol）をご紹介しました。スイッチがループ状態となってブロードキャストストームが起こるのを回避しつつ、伝送経路の冗長性を確保することで信頼性を高める技術でした。しかし、諸課題がありまして、今はあまり使われておりません。

さて、今回は、STPの高速化版 「RSTP」（Rapid Spanning Tree Protocol）を取り上げます。STPは優れた仕組みではありますが、パソコンなどをスイッチに接続してもすぐに使えない…といった問題があります。これを解決するのがRSTPです。

果たしてRSTPは、どのように高速化を図るのでしょうか？では、いってみましょう！

STPの課題とRSTPへの進化

冒頭にお話ししましたとおり、STPはネットワークのループを防ぎ、信頼性を向上させるために設計されました。

しかし、STPにはツリーの再計算に時間がかかる（収束時間が長い）という問題があります。

例えば、パソコンをSTPが有効なスイッチに接続した際、すぐに通信が開始できません。この遅延は、端末がDHCPサーバからIPアドレスを取得するのにも影響を及ぼすことがあります。

また、障害が発生するなど、ネットワークのトポロジーに変化が起こると、STPではスパニングツリーの再計算に最大で50秒かかります。この間通信が途切れることになります。ちょっと長いです。

この課題を改善するのが、RSTPです。端末をスイッチに接続してから数秒で通信が可能になります。STPと比較して、ネットワークトポロジーの変更や障害発生時の収束時間が大幅に短縮されました。これにより、いっそう、ネットワークの安定性と効率性が向上します。

IEEE 802.1wとして標準化されていいます。

ポートの役割や状態がSTPと異なる

では、RSTPは、STPとどのように仕組みが異なるのでしょうか？

RSTPは、STPの基本的な動作原理は踏襲しています。STPとの後方互換性もあります。

絵にしますか。下図は「STP」の構成例です。SW1がルートに設定されています。

図でいうところのRPは、ルートポート（Root Port）でルートブリッジに最小でたどり着くためのポートです。各スイッチに設定されます。が、ルートのスイッチ自体にはないです。

DPは、指定ポート（代表ポート；Designated Port）です。セグメント（コリジョンドメイン）からルートへ到達する最適なパスとなるポートです。各セグメントには一つ選ばれます。

BPは、ブロッキングポート（Blocking Port）です。ループを回避するため、通常時はこのポートがブロック状態になります。

続いて、RSTPも絵にしましょう。分かりにくいですが、SW３のブロッキングポートが代替ポート（Alternate Port）になっています。

このように、RSTPでは、STPのポートの状態を改善し、新たに代替ポートとバックアップポートが導入されました（すみません、バックアップポートの解説は省略します）。

どのようにツリーの収束時間が短縮されるかは、勉強不足によりうまく説明できません。どうぞご了解くださいませ。

STPと比べて、ポートの種類や状態が異なることを押さえていただければ幸いです。

はい、本日は、ここまで。今回はSTPの高速化版RSTPについてお話ししました。ちょっとSTPの解説が中途半端になったので、改めて勉強し直して解説したいと思います。

次回は、リンクアグリゲーションです。

では！