MST(Multiple Spanning Tree Protocol : 802.1s)は、複数のVLANをひとつのインスタンスにまとめる機能です。複数VLANを1つにまとめる事によって、STP計算による負荷を軽減する事ができます。
概要
MST(Multiple Spanning Tree Protocol : 802.1s)は、複数のVLANをひとつのインスタンスにまとめる機能です。raipd-PVST+ (802.1w)の後続規格で、RSTP, backbone fastなどの機能はデフォルトで有効になっています。
複数のVLANをひとつにまとめる事によって、STP計算の負荷を抑える事ができます。raipd-PVST+による負荷に耐えられない場合はraipd-PVST+からMSTへの移行を図る事もあります。
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。
Switch(config)# spanning-tree mode mst Switch(config)# spanning-tree mst hello-time <sec> Switch(config)# spanning-tree mst forward-time <sec> Switch(config)# spanning-tree mst max-age <sec> Switch(config)# spanning-tree mst instance-id priority <priority> Switch(config)# spanning-tree mst configuration Switch(config-mst)# instance <instance-id> vlan <vlan-range> Switch(config-mst)# name <name> Switch(config-mst)# revision <number> Switch(config)# interface <interface> Switch(config-if)# spanning-tree mst instance-id cost <cost> Switch(config-if)# spanning-tree mst instance-id port-priority <priority>
構成図
以下の物理構成で動作確認を行います。
[物理構成]
f0/13-15+------------+f0/16-18
┌--------------+ +--------------┐
│┌------------+ SW 2 +------------┐│
││┌----------+ +----------┐││
│││ +---+-+-+----+ │││
f0/13-15│││ │││f0/19-21 │││f0/16-18
+---+-+-+----+f0/16-18 │││ +---+-+-+----+
| +--------------------------+ |
| SW 1 +--------------------------+ SW 3 |
| +--------------------------+ |
+---+-+-+----+ │││ f0/13-15+---+-+-+----+
f0/19-21│││ f0/16-18│││ │││f0/19-21
│││ +---+-+-+----+ │││
││└----------+ +----------┘││
│└------------+ SW 4 +------------┘│
└--------------+ +--------------┘
f0/13-15+------------+f0/19-21
shutdownコマンドコマンドを用いて、以下のような論理構成を再現します。
[論理構成]
f0/13-15+------------+f0/16-18
┌--------------+ +--------------┐
│┌------------+ SW 2 +------------┐│
││┌----------+ +----------┐││
│││ +------------+ │││
f0/13-15│││ │││f0/16-18
+---+-+-+----+ +---+-+-+----+
| | | |
| SW 1 | | SW 3 |
| | | |
+---+-+-+----+ +---+-+-+----+
f0/19-21│││ │││f0/19-21
│││ +------------+ │││
││└----------+ +----------┘││
│└------------+ SW 4 +------------┘│
└--------------+ +--------------┘
f0/13-15+------------+f0/19-21
[/code]
[SW1]
interface range FastEthernet 0/16-18
shutdown
[SW2]
interface range FastEthernet 0/19-21
shutdown
[SW3]
interface range FastEthernet 0/13-15
shutdown
[SW4]
interface range FastEthernet 0/16-18
shutdown
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。
仕様説明
基本設定
以下のコマンドで、spanning-treeのmodeをpvstからmstに変更します。
Switch(config)# spanning-tree mode mst
以下のコマンドで、MSTの設定を行う事ができます。なお、mstの設定はVTP等で伝播させる事ができません。mstは全台に同じ設定を反映される必要があります。configuratoin name, revision number, instance-idとVLNAのマッピングは全スイッチで一致させる必要があります。
Switch(config)# spanning-tree mst configuration
Switch(config-mst)# instance <instance-id> vlan <vlan-range>
Switch(config-mst)# name <name>
Switch(config-mst)# revision <number>
root portの制御
以下のコマンドで、bridge priority, cost, port-priorityを設定する事ができます。
Switch(config)# spanning-tree mst instance-id priority <priority>
Switch(config-if)# spanning-tree mst instance-id cost <cost>
Switch(config-if)# spanning-tree mst instance-id port-priority <priority>
timerの制御
以下のコマンドで、hello-time, forward-time, max-ageを変更する事ができます。
Switch(config)# spanning-tree mst hello-time <sec>
Switch(config)# spanning-tree mst forward-time <sec>
Switch(config)# spanning-tree mst max-age <sec>
基本設定
設定投入
全スイッチに対してMSTを設定します。configuration nameは"CCIE"、revision numberは20とします。instanceとVLANのマッピングは以下の表の通りとします。
| instance | vlan |
|---|---|
| 0 | instance 0には未定義のVLANが格納されます |
| 1 | 5,7,8,9,10 |
| 2 | 22,43,58,67,79 |
| 3 | 146 |
[SW1, SW2, SW3, SW4] spanning-tree mode mst ! spanning-tree mst configuration name CCIE revision 20 instance 1 vlan 5,7,8,9,10 instance 2 vlan 22,43,58,67,79 instance 3 vlan 146
動作確認
show spanning-tree mst configurationコマンドにより設定を確認します。
[SW1] Rack15SW1#show spanning-tree mst configuration Name [CCIE] Revision 20 Instances configured 4 Instance Vlans mapped -------- --------------------------------------------------------------------- 0 1-4,6,11-21,23-42,44-57,59-66,68-78,80-145,147-4094 1 5,7-10 2 22,43,58,67,79 3 146 ------------------------------------------------------------------------------- Rack15SW1#
root bridgeの制御
設定投入
SW1をinstance0, 2のroot bridgeとし、SW3をinstance1,3のroot bridgeとします。
[SW1] spanning-tree mst 0,2 priority 0 [SW3] spanning-tree mst 1,3 priority 0
動作確認
SW1, SW3がそれぞれroot bridgeになっている事を確認します。
[SW1]
Rack15SW1#show spanning-tree
MST0
Spanning tree enabled protocol mstp
Root ID Priority 0
Address 001e.bee7.0880
This bridge is the root
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
Bridge ID Priority 0 (priority 0 sys-id-ext 0)
Address 001e.bee7.0880
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/1 Desg FWD 200000 128.3 P2p
Fa0/5 Desg FWD 200000 128.7 P2p
Fa0/13 Desg FWD 200000 128.15 P2p
Fa0/14 Desg FWD 200000 128.16 P2p
Fa0/15 Desg FWD 200000 128.17 P2p
Fa0/19 Desg FWD 200000 128.21 P2p
Fa0/20 Desg LRN 200000 128.22 P2p Dispute
Fa0/21 Desg LRN 200000 128.23 P2p Dispute
MST1
Spanning tree enabled protocol mstp
Root ID Priority 1
Address 000f.9084.e580
Cost 400000
Port 21 (FastEthernet0/19)
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
Bridge ID Priority 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1)
Address 001e.bee7.0880
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/13 Altn BLK 200000 128.15 P2p
Fa0/14 Altn BLK 200000 128.16 P2p
Fa0/15 Altn BLK 200000 128.17 P2p
Fa0/19 Root FWD 200000 128.21 P2p
Fa0/20 Altn BLK 200000 128.22 P2p
Fa0/21 Altn BLK 200000 128.23 P2p
MST2
Spanning tree enabled protocol mstp
Root ID Priority 2
Address 001e.bee7.0880
This bridge is the root
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
Bridge ID Priority 2 (priority 0 sys-id-ext 2)
Address 001e.bee7.0880
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
<omitted>
[SW3]
Rack15SW3#show spanning-tree
MST0
Spanning tree enabled protocol mstp
Root ID Priority 0
Address 001e.bee7.0880
Cost 0
Port 19 (FastEthernet0/19)
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
Bridge ID Priority 32768 (priority 32768 sys-id-ext 0)
Address 000f.9084.e580
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/5 Desg FWD 200000 128.5 P2p Edge
Fa0/16 Altn BLK 200000 128.16 P2p
Fa0/17 Altn BLK 200000 128.17 P2p
Fa0/18 Altn BLK 200000 128.18 P2p
Fa0/19 Root FWD 200000 128.19 P2p
Fa0/20 Altn BLK 200000 128.20 P2p
Fa0/21 Altn BLK 200000 128.21 P2p
Fa0/24 Desg FWD 2000000 128.24 Shr Edge
MST1
Spanning tree enabled protocol mstp
Root ID Priority 1
Address 000f.9084.e580
This bridge is the root
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
Bridge ID Priority 1 (priority 0 sys-id-ext 1)
Address 000f.9084.e580
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
<omitted>
root portの制御
設定投入 cost
MST instance 2について、SW4からSW1へのトラフィックがSW4, SW3, SW2, SW1と遠回りするようにcostを設定します。
[SW4] interface range FastEthernet 0/13-15 spanning-tree mst 2 cost 700000
動作確認 cost
MST instance 2について、SW4からSW1へのトラフィックが遠回りするようになっている事を確認します。
[SW4]
Rack15SW4#show spanning-tree mst 2
##### MST2 vlans mapped: 22,43,58,67,79
Bridge address 000f.9095.6600 priority 32770 (32768 sysid 2)
Root address 001e.bee7.0880 priority 2 (0 sysid 2)
port Fa0/19 cost 600000 rem hops 17
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/13 Altn BLK 700000 128.13 P2p
Fa0/14 Altn BLK 700000 128.14 P2p
Fa0/15 Altn BLK 700000 128.15 P2p
Fa0/19 Root FWD 200000 128.19 P2p
Fa0/20 Altn BLK 200000 128.20 P2p
Fa0/21 Altn BLK 200000 128.21 P2p
Rack15SW4#
設定投入 port priority
MST instance 2について、SW4からSW1のトラフィックがSW4 Fa0/21を使用するように設定します。SW4 Fa0/21がlink downした時は、SW4 Fa0/20を使用するように設定します。
[SW3] interface FastEthernet 0/21 spanning-tree mst 2 port-priority 16 interface FastEthernet 0/20 spanning-tree mst 2 port-priority 32
動作確認 port priority
SW3のport priorityが変わった事と、SW4のRoot Portが変わった事を確認します。
[SW3]
Rack15SW3#show spanning-tree mst 2
##### MST2 vlans mapped: 22,43,58,67,79
Bridge address 000f.9084.e580 priority 32770 (32768 sysid 2)
Root address 001e.bee7.0880 priority 2 (0 sysid 2)
port Fa0/16 cost 400000 rem hops 18
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/16 Root FWD 200000 128.16 P2p
Fa0/17 Altn BLK 200000 128.17 P2p
Fa0/18 Altn BLK 200000 128.18 P2p
Fa0/19 Desg FWD 200000 128.19 P2p
Fa0/20 Desg FWD 200000 32.20 P2p
Fa0/21 Desg FWD 200000 16.21 P2p
Fa0/24 Desg FWD 2000000 128.24 Shr Edge
Rack15SW3#
[SW4]
Rack15SW4#show spanning-tree mst 2
##### MST2 vlans mapped: 22,43,58,67,79
Bridge address 000f.9095.6600 priority 32770 (32768 sysid 2)
Root address 001e.bee7.0880 priority 2 (0 sysid 2)
port Fa0/21 cost 600000 rem hops 17
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/13 Altn BLK 700000 128.13 P2p
Fa0/14 Altn BLK 700000 128.14 P2p
Fa0/15 Altn BLK 700000 128.15 P2p
Fa0/19 Altn BLK 200000 128.19 P2p
Fa0/20 Altn BLK 200000 128.20 P2p
Fa0/21 Root FWD 200000 128.21 P2p
Rack15SW4#
timer
設定投入
以下のコマンドを投入し、spanning-treeに関するtimerを変更します。
[SW1, SW2, SW3, SW4] spanning-tree mst hello-time 1 spanning-tree mst max-age 10 spanning-tree mst forward-time 7
動作確認
showコマンドよりtimerが変わった事を確認します。
[SW1]
Rack15SW1#show spanning-tree
MST0
Spanning tree enabled protocol mstp
Root ID Priority 0
Address 001e.bee7.0880
This bridge is the root
Hello Time 1 sec Max Age 10 sec Forward Delay 7 sec
Bridge ID Priority 0 (priority 0 sys-id-ext 0)
Address 001e.bee7.0880
Hello Time 1 sec Max Age 10 sec Forward Delay 7 sec
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/1 Desg FWD 200000 128.3 P2p
Fa0/5 Desg FWD 200000 128.7 P2p
Fa0/13 Desg FWD 200000 128.15 P2p
Fa0/14 Desg FWD 200000 128.16 P2p
Fa0/15 Desg FWD 200000 128.17 P2p
<omitted>
Tips
rapid PVSTからMSTへの移行
rapid PVSTとMSTが混在している環境では、一部のポートがPVST互換モードで動作します。但し、PVST互換モードが正常に機能するのは、Root BridgeがMST domainに存在する場合のみです。MSTに移行するにあたり、rapid PVSTからMSTへの一括移行が難しい場合は、MST domainにRoot Bridgeが配置されるように計画して下さい。
それでは、rapid PVSTとMSTの混在環境について動作確認を行います。SW1をrapid PVSTに変更し、SW1がRoot Bridgeになるようにします。また、検証の都合上、range f0/20-21をshutdownさせます。
[SW1] spanning-tree mode rapid-pvst spanning-tree vlan 1-4094 priority 0 ! interface range FastEthernet 0/20-21 shutdown
SW4を確認すると、f0/13がPVST_Incという状態になり疎通不能になっている事が読み取れます。
[SW4]
Rack5SW4#show spanning-tree mst 2
##### MST2 vlans mapped: 22,43,58,67,79
Bridge address 000f.f759.b000 priority 32770 (32768 sysid 2)
Root address 000d.6520.8580 priority 32770 (32768 sysid 2)
port Fa0/21 cost 200000 rem hops 19
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/13 Mstr BKN*700000 128.13 P2p Bound(PVST) *PVST_Inc
Fa0/19 Altn BLK 200000 128.19 P2p
Fa0/20 Altn BLK 200000 128.20 P2p
Fa0/21 Root FWD 200000 128.21 P2p
Rack5SW4#
Root BridgeがMST domainに配置されるよう、SW1のpriorityを大きくします。
[SW1] spanning-tree vlan 1-4094 priority 61440
しばらくすると、PVST_Incが解消された事が読み取れます。
[SW4]
Rack5SW4#
*Mar 1 00:07:57.255: %SPANTREE-2-PVSTSIM_OK: PVST Simulation i
Rack5SW4#
Rack5SW4#
Rack5SW4#show spanning-tree mst 2
##### MST2 vlans mapped: 22,43,58,67,79
Bridge address 000f.f759.b000 priority 32770 (32768 sysid 2)
Root address 000d.6520.8580 priority 32770 (32768 sysid 2)
port Fa0/21 cost 200000 rem hops 19
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/13 Desg FWD 700000 128.13 P2p Bound(PVST)
Fa0/19 Altn BLK 200000 128.19 P2p
Fa0/20 Altn BLK 200000 128.20 P2p
Fa0/21 Root FWD 200000 128.21 P2p
Rack5SW4#
