Cisco IOS Layer2 – Bridging STP併用設定例

2012.01.18
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ルータにおけるbridging機能を活用し、ブロードキャストフレームを他セグメントに転送する方法について考察します。また、ブロードキャストを転送するにあたり、ブロードキャストストームを抑制するようにSTP設定も考慮を払う必要があります。

コマンド一覧

このシナリオで重要なコマンド一覧は以下の通りです。 

Router(config)# bridge <id> protocol { dec | ibm | ieee | vlan-bridge }

Router(config)# interface <interface>
Router(config-if)# bridge <id>

Router(config)# ip forward-protocol spanning-tree
Router(config)# ip forward-protocol udp <protocol>

構成図

以下構成にて動作確認を行います。 

         e0/0    e0/1      e0/0    f0/0
 +--------+.1    .2+--------+.2    .3+--------+
 |   R1   +--------+   R2   +--------+  SW3   |
 +--------+        +--------+        +--------+
       192.168.12.0/24   192.168.23.0/24

 R1 Loopback0      R2 Loopback0      SW3 Loopback0
 10.1.1.1/32       10.2.2.2/32       10.3.3.3/32

 [SW3]
interface FastEthernet0/0
 switchport trunk native vlan 23
 switchport mode trunk
 duplex full
 speed 10
!
interface Vlan1
 no ip address
!
interface Vlan10
 ip address 192.168.10.3 255.255.255.0
!
interface Vlan20
 ip address 192.168.20.3 255.255.255.0
!
interface Vlan23
 ip address 192.168.23.3 255.255.255.0
!
interface Vlan30
 ip address 192.168.30.3 255.255.255.0
!
vlan database
 vlan 10
 vlan 20
 vlan 23
 vlan 30
 apply

設定全文は下記ファイルです。詳細設定は下記を参照ください。

R1
!
version 12.4
service timestamps debug datetime msec
service timestamps log datetime msec
no service password-encryption
!
hostname R1
!
boot-start-marker
boot-end-marker
!
!
no aaa new-model
memory-size iomem 5
!
!
ip cef
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
interface Loopback0
 ip address 10.1.1.1 255.255.255.255
!
interface Ethernet0/0
 ip address 192.168.12.1 255.255.255.0
 half-duplex
!
interface Ethernet0/1
 no ip address
 shutdown
 half-duplex
!
interface Ethernet0/2
 no ip address
 shutdown
 half-duplex
!
interface Ethernet0/3
 no ip address
 shutdown
 half-duplex
!
!
router rip
 version 2
 network 10.0.0.0
 network 192.168.12.0
 no auto-summary
!
ip http server
ip forward-protocol nd
!
!
!
!
!
!
control-plane
!
!
!
!
mgcp behavior g729-variants static-pt
!
!
!
!
!
line con 0
line aux 0
line vty 0 4
 login
!
!
end
R2
!
version 12.4
service timestamps debug datetime msec
service timestamps log datetime msec
no service password-encryption
!
hostname R2
!
boot-start-marker
boot-end-marker
!
!
no aaa new-model
memory-size iomem 5
!
!
ip cef
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
interface Loopback0
 ip address 10.2.2.2 255.255.255.255
!
interface Ethernet0/0
 ip address 192.168.23.2 255.255.255.0
 full-duplex
!
interface Ethernet0/1
 ip address 192.168.12.2 255.255.255.0
 half-duplex
!
interface Ethernet0/2
 no ip address
 shutdown
 half-duplex
!
interface Ethernet0/3
 no ip address
 shutdown
 half-duplex
!
!
router rip
 version 2
 network 10.0.0.0
 network 192.168.12.0
 network 192.168.23.0
 no auto-summary
!
ip http server
ip forward-protocol nd
!
!
!
!
!
!
control-plane
!
!
!
!
mgcp behavior g729-variants static-pt
!
!
!
!
!
line con 0
line aux 0
line vty 0 4
 login
!
!
end
SW3
!
version 12.4
service timestamps debug datetime msec
service timestamps log datetime msec
no service password-encryption
!
hostname SW3
!
boot-start-marker
boot-end-marker
!
!
no aaa new-model
memory-size iomem 5
!
!
ip cef
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
interface FastEthernet0/0
 switchport trunk native vlan 23
 switchport mode trunk
 duplex full
 speed 10
!
interface FastEthernet0/1
!
interface FastEthernet0/2
!
interface FastEthernet0/3
!
interface FastEthernet0/4
!
interface FastEthernet0/5
!
interface FastEthernet0/6
!
interface FastEthernet0/7
!
interface FastEthernet0/8
!
interface FastEthernet0/9
!
interface FastEthernet0/10
!
interface FastEthernet0/11
!
interface FastEthernet0/12
!
interface FastEthernet0/13
!
interface FastEthernet0/14
!
interface FastEthernet0/15
!
interface Vlan1
 no ip address
!
interface Vlan10
 ip address 192.168.10.3 255.255.255.0
!
interface Vlan20
 ip address 192.168.20.3 255.255.255.0
!
interface Vlan23
 ip address 192.168.23.3 255.255.255.0
!
interface Vlan30
 ip address 192.168.30.3 255.255.255.0
!
!
ip http server
ip forward-protocol nd
!
!
!
!
!
!
control-plane
!
!
!
!
mgcp behavior g729-variants static-pt
!
!
!
!
!
line con 0
line aux 0
line vty 0 4
 login
!
!
end

仕様説明

bridge

以下のコマンドでbridgingが有効になります。このコマンドのみを投入した状態では、非IPのフレーム(ARP, STP, IPXなど)のみが転送されます。 

Router(config)# interface <interface>
Router(config-if)# bridge <id>

以下のコマンドで使用するSTP protocolを選択する事ができます。dec, ibmはDEC, IBM独自のBPDUで、ieeeはIEEE標準のBPDUです。vlan-bridgeはcatalyst switchがデフォルトの状態で送信するPVSTによるSTPです。

なお、catalystが送信するBPDUはIEEE標準ではない事に注意して下さい。catalystが送信するのはPVSTですので、cisco SWと互換性を持たせたい場合はvlan-bridgeを選択する必要があります。 

Router(config)# bridge <id> protocol { dec | ibm | ieee | vlan-bridge }

forward-protocol spanning-tree

以下のコマンドを投入するとSTPのBPDUを転送するようになります。また、ブロードキャストストームが解消されるので、ブロードキャストとマルチキャストも転送されるようになります。 

Router(config)# ip forward-protocol spanning-tree

forward-protocol udp

全てのUDPブロードキャストが転送されるわけではありません。UDPブロードキャストの転送を許可するには、以下のように許可設定を投入する必要があります。 

Router(config)# ip forward-protocol udp <protocol>

bridge

設定投入

R2においてbridgingの設定を投入し、R1, SW3間で直接の疎通ができるようにします。 

 [R2]
interface Ethernet0/0
 bridge-group 1
!
interface Ethernet0/1
 bridge-group 1
!
bridge 1 protocol vlan-bridge

動作確認

動作確認のため、R1, SW3でIPXを有効にします。 

 [R1]
ipx routing
!
interface Ethernet0/0
 ipx network 123

 [SW3]
ipx routing
!
interface Vlan23
 ipx network 123

R1からSW3へのIPX pingが通る事を確認します。 

 [SW3]
SW3#show ipx interface Vlan 23
Vlan23 is up, line protocol is up
  IPX address is 123.cc02.0694.0000, NOVELL-ETHER [up]
  Delay of this IPX network, in ticks is 1

 [R1]
R1#ping 123.cc02.0694.0000

Translating "123.cc02.0694.0000"...domain server (255.255.255.255) % Name lookup aborted

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte IPX Novell Echoes to 123.cc02.0694.0000, timeout is 2 seconds:
.!!!!
Success rate is 80 percent (4/5), round-trip min/avg/max = 8/15/32 ms
R1#

forward-protocol spanning-tree

設定投入

R2においてbridgingの設定を投入し、R1, SW3間で直接の疎通ができるようにします。 

 [R2]
ip forward-protocol spanning-tree

動作確認

R1からSW3へのブロードキャストpingを送信します。 

R1#ping 255.255.255.255 repeat 2

Type escape sequence to abort.
Sending 2, 100-byte ICMP Echos to 255.255.255.255, timeout is 2 seconds:

Reply to request 0 from 192.168.12.2, 24 ms
Reply to request 1 from 192.168.12.2, 60 ms
R1#

デバッグメッセージより、pingがSW3まで届いている事を確認します。 

 [SW3]
access-list 100 permit icmp any any

SW3#debug ip packet 100
IP packet debugging is on for access list 100
SW3#
*Mar  1 00:30:48.979: IP: s=192.168.12.1 (Vlan23), d=255.255.255.255, len 71, rcvd 2
*Mar  1 00:30:51.931: IP: s=192.168.12.1 (Vlan23), d=255.255.255.255, len 71, rcvd 2
*Mar  1 00:30:54.975: IP: s=192.168.12.1 (Vlan23), d=255.255.255.255, len 71, rcvd 2
*Mar  1 00:30:59.995: IP: s=192.168.12.1 (Vlan23), d=255.255.255.255, len 71, rcvd 2
*Mar  1 00:31:02.991: IP: s=192.168.12.1 (Vlan23), d=255.255.255.255, len 71, rcvd 2
*Mar  1 00:31:05.971: IP: s=192.168.12.1 (Vlan23), d=255.255.255.255, len 71, rcvd 2
SW3#

forward-protocol udp

設定投入

R2において、tftpブロードキャストを許可します。 

 [R2]
ip forward-protocol udp tftp

動作確認

R1からSW3へのtftpブロードキャストを送信します。 

 [R1]
R1#copy tftp://255.255.255.255/config.text null:
Accessing tftp://255.255.255.255/config.text...
%Error opening tftp://255.255.255.255/config.text (Timed out)
R1#

デバッグメッセージより、tftpブロードキャストがSW3まで届いている事を確認します。 

 [SW3]
access-list 100 permit udp any any eq tftp

SW3#debug ip packet 100
IP packet debugging is on for access list 100
SW3#
*Mar  1 00:32:36.167: IP: s=192.168.12.1 (Vlan23), d=255.255.255.255, len 48, rcvd 2
*Mar  1 00:32:40.155: IP: s=192.168.12.1 (Vlan23), d=255.255.255.255, len 48, rcvd 2
*Mar  1 00:32:45.155: IP: s=192.168.12.1 (Vlan23), d=255.255.255.255, len 48, rcvd 2
*Mar  1 00:32:51.203: IP: s=192.168.12.1 (Vlan23), d=255.255.255.255, len 48, rcvd 2
*Mar  1 00:32:58.167: IP: s=192.168.12.1 (Vlan23), d=255.255.255.255, len 48, rcvd 2
*Mar  1 00:33:06.187: IP: s=192.168.12.1 (Vlan23), d=255.255.255.255, len 48, rcvd 2
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