Cisco UplinkFast 機能の理解と設定

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Updated: 2008 年 8 月 18 日

Document ID:10575

偏向のない言語

この製品のドキュメントセットは、偏向のない言語を使用するように配慮されています。このドキュメントセットでの偏向のない言語とは、年齢、障害、性別、人種的アイデンティティ、民族的アイデンティティ、性的指向、社会経済的地位、およびインターセクショナリティに基づく差別を意味しない言語として定義されています。製品ソフトウェアのユーザインターフェイスにハードコードされている言語、RFP のドキュメントに基づいて使用されている言語、または参照されているサードパーティ製品で使用されている言語によりドキュメントに例外が存在する場合があります。シスコのインクルーシブランゲージの取り組みの詳細は、こちらをご覧ください。

翻訳について

シスコは世界中のユーザにそれぞれの言語でサポートコンテンツを提供するために、機械と人による翻訳を組み合わせて、本ドキュメントを翻訳しています。ただし、最高度の機械翻訳であっても、専門家による翻訳のような正確性は確保されません。シスコは、これら翻訳の正確性について法的責任を負いません。原典である英語版（リンクからアクセス可能）もあわせて参照することを推奨します。

内容

概要

前提条件

要件

使用するコンポーネント

表記法

背景説明

アップリンクファーストが有効でない状態でのアップリンクの障害

UplinkFast の理論と動作

UplinkFast が有効な状態でのアップリンクの障害

代替アップリンクへの迅速な切り替え

CAM テーブルの更新

新しく追加されたアップリンク

プライマリアップリングがバックアップされた後に繰り返されるアップリンクの障害

UplinkFast によって必ず行われる変更

アップリンクファースト機能の制限事項と他の機能とのインターフェイス

UplinkFast の設定

デフォルトの STP パラメータの表示

UplinkFast の設定と STP パラメータの変更の確認

STP のデバッグ情報を参照するための、スイッチ A でのロギングレベルの引き上げ

A および D1 間でのプライマリアップリンクの取りはずし

プライマリアップリンクの再接続

スイッチからの UplinkFast 機能の無効化とクリア

結論

コマンドリファレンス

概要

UplinkFast は、アップリンクの障害時にスパニングツリープロトコル（STP）のコンバージェンス時間を短縮するシスコ固有の機能です。UplinkFast 機能は、CatOS を実行している Cisco Catalyst 4500/4000、5500/5000、および 6500/6000 シリーズスイッチでサポートされます。この機能は、Cisco IOS® システムソフトウェアが稼働する Catalyst 4500/4000 および 6500/6000 スイッチや、2900 XL/3500 XL、2950、3550、3560、および 3750 シリーズのスイッチでもサポートされています。UplinkFast 機能は、スイッチが少なくとも 1 つの代替/バックアップルートポート（ブロッキング状態のポート）を備えている場合にスイッチド環境で動作するように設計されています。そのため、UplinkFast は、通常はアクセスレイヤでポートがブロックされるスイッチに対してのみ有効にすることをお勧めします。代替/バックアップルートリンク（通常はシスコマルチレイヤ設計の分散スイッチとコアスイッチへのリンク）の暗黙的なトポロジの知識がない状態でスイッチに対して使用しないでください。

前提条件

要件

このドキュメントに特有の要件はありません。

使用するコンポーネント

このドキュメントの内容は、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。

表記法

ドキュメント表記の詳細は、『シスコテクニカルティップスの表記法』を参照してください。

背景説明

次の図は、一般的な設計の冗長ネットワークを示しています。ユーザはアクセススイッチに接続しています。そのアクセススイッチは、2 台のコアスイッチまたはディストリビューションスイッチへ二重に接続されています。冗長アップリンクによってネットワークの物理的なトポロジにループが組み込まれると、Spanning-Tree Algorithm（STA; スパニングツリーアルゴリズム）によってループがブロックされます。

コアスイッチ D1 に繋がるプライマリアップリンクに障害が発生した場合、STP はスイッチ D2 へのセカンドアップリンクを再計算して最終的にブロックを解除し、接続を回復します。デフォルトの STP パラメータでは、この回復には最大で 30 秒を要します。タイマーを調整すると、この所要時間は 14 秒まで短縮できます。アップリンクファースト機能は、シスコが独自に開発した技術であり、回復時間が 1 秒のレベルまで短縮されます。

このドキュメントでは、プライマリアップリンクに障害が発生した場合の標準 STP の動作、UplinkFast が標準の再コンバージェンス処理よりも高速に再コンバージェンス可能な理由、および UplinkFast の設定方法について詳細に説明しています。このドキュメントでは、STP の動作についての基本的な情報は説明していません。STP の動作と設定についての詳細は、『Catalyst スイッチでのスパニングツリープロトコル（STP）についての説明と設定方法』を参照してください。

アップリンクファーストが有効でない状態でのアップリンクの障害

このセクションでは、上記の図を基に説明しています。このネットワークでは、最小のバックボーンを使用しています。アップリンクに障害が発生すると、STP の動作が検査されます。各ステップには図が付随しています。

D1 と D2 はコアスイッチです。D1 は、このネットワークのルートブリッジとして設定されています。A はアクセススイッチであり、アップリンクのうちの 1 つをブロッキングモードにしています。

A から D1 へのアップリンクに障害が発生したと仮定します。
ポート P1 はただちにダウン状態になり、スイッチ A では D1 へのアップリンクがダウンしたと宣言されます。

スイッチ A では、まだルートからの BPDU を受信している D2 へのリンクを代替用のルートポートとします。ブリッジ A では、ポート P2 のブロッキングステートからフォワーディングステートへの移行を開始できます。これを行うには、リスニングステージおよびラーンニングステージを通過する必要があります。これらの各ステージは、forward_delay で指定した秒数（デフォルトでは 15 秒）だけ続き、ポート P2 のブロッキングは 30 秒間続きます。
ポート P2 がフォワーディングステートに到達すると、スイッチ A に接続されているホストに対してネットワークの接続性が再確立されます。

ネットワークは 30 秒間停止します。

forward_delay タイマーに設定できる最短秒数は 7 秒です。STP パラメータの変更には、14 秒の回復時間がかかる場合があります。これはユーザにとっては気になる遅れであり、注意して調整する必要があります。このドキュメントの次のセクションでは、UplinkFast によってダウンタイムが大幅に短縮される仕組みについて説明しています。

UplinkFast の理論と動作

UplinkFast 機能は、アップリンクグループの定義に基づいています。あるスイッチについて、ルートポートとその他のポートとの間にアップリンクグループがあり、すべてのポートにルートブリッジに対する代替用の接続があるとします。ルートポートに障害が発生（つまりプライマリアップリンクに障害が発生）した場合、アップリンクグループの中から次にコストの低いポートが選択され、ただちに置き換えられます。

次の図では、UplinkFast 機能の基盤をわかりやすく説明しています。

この図では、ルートポートは青のRで表され、指定ポートは緑のdで表されています。緑色の矢印は、ルートブリッジによって生成され、指定ポートのブリッジによって再送信されたBPDUを表します。正式なデモンストレーションを行うまでもなく、安定したネットワークの BPDU とポートについて、次のことが判定できます。

ポートが BPDU を受信している場合、これにはルートブリッジへのパスが含まれています。これは、BPDU がルートブリッジを起源としているためです。この図のスイッチ A をチェックします。A のポートのうちの 3 つで BPDU が受信されており、また、3 つのポートがルートブリッジへと繋がっています。BPDU を送信している A のポートが指定されていますが、ルートブリッジへは繋がっていません。
どんなブリッジでも、BPDU を受信しているポートは、ルートポートを除いてすべてブロッキング状態にあります。BPDU を受信しているポートは、ルートブリッジに繋がっています。2 つのポートがルートブリッジに繋がるブリッジがある場合は、ブリッジループが発生します。
セルフループポートには、ルートブリッジに対する代替パスがありません。図のスイッチ B を見てください。スイッチ B のブロックされたポートは、セルフループになっています。これは、自身の BPDU を受信できないことを意味します。この場合、このブロックされたポートではルートへの代替パスが提供されません。

あるブリッジでは、セルフループでないルートポートとブロック状態にあるすべてのポートは、アップリンクグループを形成します。次のセクションでは、アップリンクグループでの代替ポートを使用して UplinkFast がコンバージェンスを高速に処理する方法について、ステップごとに説明します。

注：UplinkFastは、スイッチがポートをブロックしている場合にのみ動作します。この機能は、ブロックされた冗長アップリンクのあるアクセススイッチを主な対象とする設計になっています。UplinkFast を有効にすると、スイッチ全体に対して有効になります。個別の VLAN に対して有効にすることはできません。

UplinkFast が有効な状態でのアップリンクの障害

このセクションでは、UplinkFast の回復のステップについての詳細を説明しています。このドキュメントの最初に示したネットワークダイアグラムを使って説明します。

代替アップリンクへの迅速な切り替え

代替アップリンクに迅速に切り替えるには、次のステップに従います。

A のアップリンクグループは、P1 と非セルフループのブロックポートである P2 によって構成されています。
D1 と A の間のリンクに障害が発生したとき、A ではポート P1 上のリンクがダウンしたことが検出されます。

A では、ルートブリッジへの唯一のパスが失われたことがただちに判明します（他のパスはアップリンクグループを経由します。たとえば、ポート P2 はブロックされています）。
A は、ただちにポート P2 をフォワーディングモードにします。これは標準の STP の手順に違反しています。

ルートブリッジへの唯一のパスが現在はダウンしているため、このネットワークにはループが存在しません。したがって、回復はほぼ瞬時に行われます。

CAM テーブルの更新

UplinkFast によって、2 つのアップリンク間での高速な切り替えが行われると、ネットワーク上の個々のスイッチにある Content-Addressable Memory（CAM）テーブルが瞬間的に正しくないものとなり、実際のコンバージェンス時間がスローダウンします。

これを説明するために、次の例には S および C という 2 台のホストが追加されています。

個々のスイッチにある CAM テーブルが次の図で表されています。C に到達する場合、S を発信元とするパケットは D2、D1、そして A を通過する必要があることが分かります。

次の図では、バックアップ用のリンクが起動しています。

ただし、バックアップリンクは非常に早く起動されるため、CAM テーブルは正確ではなくなっています。S から C へパケットが送られると、それは D1 へ転送され、ここでドロップされます。S と C の間の通信は、CAM テーブルが正しくない間は遮断されます。トポロジ変更メカニズムを使用しても、この問題が解決されるまでに最大で 15 秒かかる場合があります。

この問題を解決するために、スイッチ A からダミーのパケットのフラッドが始まります。このパケットには、ソースとなる CAM テーブルにあるものとは異なる MAC アドレスが付けられています。この場合、発信元アドレスとして C を持つパケットが A によって生成されます。この宛先は Cisco 独自のマルチキャスト MAC アドレスです。このアドレスによって、パケットがネットワーク全体に確実にフラッドされ、さらに他のスイッチ上の更新が必要な CAM テーブルが確実に更新されます。

ダミーのマルチキャストが送信されるレートは設定が可能です。

新しく追加されたアップリンク

プライマリアップリンクに障害が発生した場合には、代わりとなるアップリンクがアップリンクグループの中から速やかに選択されます。新しいポートが有効になった際には何が起きるでしょうか。また、STP のルールによれば、このポートは正統的に新しいプライマリアップリンク（ルートポート）になるのでしょうか。この例では、スイッチ A の元からのルートポート P1 がダウンしたとき、ポート P2 が代わりとなりますが、その後スイッチ A のポート P1 は回復します。ポート P1 にはルートポートとしての機能を取り戻す権限があります。UplinkFast はポート P1 が P2 に取って代わり、P2 をブロッキングモードに戻すことを許可するべきでしょうか。

いいえ。次の理由により、ポートP1への即時スイッチオーバーは必要ありません。ポートP2を即座にブロックし、ポートP1をフォワーディングモードにします。

安定：プライマリアップリンクがフラッピングしている場合は、ネットワークを即時に再有効化することで、ネットワークの不安定性を引き起こさないほうがよいでしょう。既存のアップリンクを一時的に保持する方が安定しています。
UplinkFast によって実行されることは、ポート P1 がアップ状態になりしだいファワーディングモードに移行させることだけです。問題は、D1 のリモートポートもアップしつつあり、こちら側は通常の STP ルールに従うことです。

ポート P2 をただちにブロッキングし、ポート P1 をフォワーディングモードにすることは、この場合は役に立ちません。ポート P3 では、リスニングステージおよびラーンニングステージを経過するまではフォワーディングが行われません。これにはデフォルトでそれぞれ 15 秒ずつかかります。

最善の解決策は、現在のアップリンクをアクティブに保ち、ポート P3 がフォワーディングを開始するまではポート P1 をブロックしたままにすることです。ポート P1 とポート P2 との間の切り替えは、2 × forward_delay ＋ 5 秒（デフォルトで 35 秒）だけ遅延します。他のプロトコルでは、ネゴシエートのために 5 秒間余分にかかります（Etherchannel の DTP など）。

プライマリアップリングがバックアップされた後に繰り返されるアップリンクの障害

プライマリアップリンクがバックアップすると、前に説明したように、フォワーディングステートに迅速に切り替えられる前に、最初に約 35 秒間、UplinkFast によってブロック状態が保たれます。このポートは、ほぼ同じ期間、他の UplinkFast 移行を行うことができなくなります。これは、UplinkFastを頻繁にトリガーし続けるフラッピングのアップリンクから保護し、ネットワークを介して大量のダミーのマルチキャストがフラッディングされる可能性があるためです

UplinkFast によって必ず行われる変更

この機能を有効にするには、ルートに対して冗長接続を提供するブロックされたポートが必要です。スイッチでUplinkFastが設定されると、スイッチは、これを実現するために一部のSTPパラメータを自動的に調整します。

スイッチのブリッジの優先度がデフォルトよりも著しく高い値に増やされます。これにより、そのスイッチはルートブリッジとして選ばれなくなります。ルートブリッジはルートポートを持ちません（すべてのポートが指定されます）。
スイッチにあるすべてのポートで、コストが 3000 だけ増やされます。これにより、スイッチポートが指定ポートとして選択される可能性が低くなります。

warning 警告：STPパラメータの自動変更によって現在のSTPトポロジが変更される可能性があるため、UplinkFast機能を設定する前に注意してください。

アップリンクファースト機能の制限事項と他の機能とのインターフェイス

スイッチのハードウェアまたはソフトウェア機能により、UplinkFast 機能が正しく動作しなくなる場合があります。これらの制限事項の例をいくつか挙げます。

UplinkFast では、CatOS が稼働する 6500/6000 スイッチ上の High Availability スーパーバイザのスイッチオーバー中は、ファースト移行が行われません。リセットの失敗したスーパーバイザ上でルートポートが失われた場合、スイッチオーバー後の状況は、スーパーバイザ間のルートポート情報を同期しないためにスイッチが初めてブートするときに似ています。High Availability（HA）は、スパニングツリーポート状態だけを維持し、ルートポート情報を維持しないため、HA のスイッチオーバーが発生すると、新しいスーパーバイザは障害の発生したスーバーバイザのアップリンクポートの 1 つでポートが失われたことが分かりません。一般的な解決策としては、ポートチャネル（EtherChannel）を使用します。両方のスーパーバイザ間（たとえば、1/1 と 2/1 の間または 1/2 と 2/2 の間）にポートチャネルが作成された場合や、ルートポートが任意のラインカードのポート上にある場合、ルートポートの状態が維持されます。アクティブなスーパーバイザのリセットに失敗したときには、スパニングツリートポロジが変更されないため、UplinkFast 移行は必要ありません。
UplinkFast は、Cisco IOS システムソフトウェアが稼働する 6500/6000 スイッチ上の RPR または RPR+ スイッチオーバー中は、ファースト移行を行いません。レイヤ 2 ポートはスパニングツリーコンバージェンス状態（リスニング、ラーニング、フォワーディング）を経る必要があるため、回避策はありません。
2900/3500XL/2950/3550/3560/3750 の gigastack 上の UplinkFast 実装は、CSUF（Cross Stack Uplink Fast Feature）と呼ばれ、gigastack セットアップ上の一般的な UplinkFast 機能はサポートされません。CSUF には、CAM テーブルを更新するための UplinkFast 移行後のダミーマルチキャストパケットの生成は実装されていません。
UplinkFast が有効にされている場合は、スイッチ上のスパニングツリープライオリティを変更しないでください。変更すると、プラットフォームによっては、UplinkFast 機能が無効になったり、UplinkFast 機能が自動的にプライオリティを高い値に変更してスイッチがルートブリッジになるのを防ぐために、ループが発生する場合があります。

UplinkFast の設定

このセクションでは、UplinkFast の設定と動作の例をステップごとに説明しています。次のネットワーク図を使用します。

スイッチ A、スイッチ D1、およびスイッチ D2 はすべて、UplinkFast 機能をサポートする Catalyst スイッチです。スイッチ A に注目しながら次の手順を実行します。

デフォルトの STP パラメータの表示
UplinkFast の設定と、STP パラメータの変更の確認
STP のデバッグ情報を参照するための、スイッチ A でのロギングレベルの引き上げ
A および D1 間でのプライマリアップリンクの取りはずし
プライマリアップリンクの再接続
UplinkFast 機能のスイッチからの無効化およびクリア

注：この設定は、CatOSおよびCisco IOSソフトウェアが稼働するスイッチAでテストされています。

デフォルトの STP パラメータの表示

次に示すものは、アクセススイッチ A において、STP に設定されているデフォルトパラメータです。

注：スイッチD2に接続するポートは現在ブロック中で、ポートの現在のコスト値は帯域幅によって異なります。たとえば、イーサネットポートは100、ファストイーサネットポートは19、ギガビットイーサネットポートは4、ブリッジのプライオリティはデフォルトの32768です。

CatOS

A>(enable) show spantree
VLAN 1
Spanning tree enabled
Spanning tree type          ieee

Designated Root             00-40-0b-cd-b4-09
Designated Root Priority    8192
Designated Root Cost        100
Designated Root Port        2/1
Root Max Age   20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Bridge ID MAC ADDR          00-90-d9-5a-a8-00
Bridge ID Priority          32768
Bridge Max Age 20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
 1/1                     1    not-connected    19       32 disabled   0         
 1/2                     1    not-connected    19       32 disabled   0         
 2/1                     1    forwarding      100       32 disabled   0

!--- Port connecting to D1
         
 2/2                     1    blocking        100       32 disabled   0

!--- Port connecting to D2

 2/3                     1    not-connected   100       32 disabled   0         
 2/4                     1    not-connected   100       32 disabled   0         
 2/5                     1    not-connected   100       32 disabled   0         
<snip>

Cisco IOS

A#show spanning-tree 

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    8193
             Address     0016.4748.dc80
             Cost        19
             Port        130 (FastEthernet3/2)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    32768
             Address     0009.b6df.c401
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 300

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa3/1            Altn BLK 19        128.129  P2p

!--- Port connecting to D2
 
Fa3/2            Root FWD 19        128.130  P2p

!--- Port connecting to D1

UplinkFast の設定と STP パラメータの変更の確認

CatOS

スイッチ A で UplinkFast を有効にするには、set spantree uplinkfast enable コマンドを使用します。次のパラメータが設定されています。

A>(enable) set spantree uplinkfast enable
VLANs 1-1005 bridge priority set to 49152.
The port cost and portvlancost of all ports set to above 3000.
Station update rate set to 15 packets/100ms.
uplinkfast all-protocols field set to off.
uplinkfast enabled for bridge.

show spantree を使用すると、次のような変化が起こります。

ブリッジのプライオリティが 49152 に上がる
ポートのコストが 3000 上がる

A>(enable) show spantree
VLAN 1
Spanning tree enabled
Spanning tree type          ieee

Designated Root             00-40-0b-cd-b4-09
Designated Root Priority    8192
Designated Root Cost        3100
Designated Root Port        2/1
Root Max Age   20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Bridge ID MAC ADDR          00-90-d9-5a-a8-00
Bridge ID Priority          49152
Bridge Max Age 20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
 1/1                     1    not-connected  3019       32 disabled   0         
 1/2                     1    not-connected  3019       32 disabled   0         
 2/1                     1    forwarding     3100       32 disabled   0         
 2/2                     1    blocking       3100       32 disabled   0         
 <snip>

Cisco IOS

スイッチ A で UplinkFast を有効にするには、spanning-tree uplinkfast コマンドを使用できます。次のパラメータが設定されています。

A(config)#spanning-tree uplinkfast

show spanning-tree を使用すると、次のような変化が起こります。

ブリッジのプライオリティが 49152 に上がる
ポートのコストが 3000 上がる

A(config)#do show spanning-tree 

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    8193
             Address     0016.4748.dc80
             Cost        3019
             Port        130 (FastEthernet3/2)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    49152
             Address     0009.b6df.c401
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 300
  Uplinkfast enabled

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa3/1            Altn BLK 3019      128.129  P2p 
Fa3/2            Root FWD 3019      128.130  P2p

STP のデバッグ情報を参照するための、スイッチ A でのロギングレベルの引き上げ

CatOS

set logging level コマンドを使用すると、STP に対するロギングレベルを上げることができ、テスト時に詳細な情報が画面に表示されます。

A>(enable) set logging level spantree 7
System logging facility  for this session set to severity 7(debugging)
A>(enable)

Cisco IOS

logging console debugging コマンドを使用し、メッセージのコンソールロギングをデバッギングレベルに設定します。これは最も重大度の低いレベルであり、すべてのロギングメッセージが表示されます。

A(config)#logging console debugging

A および D1 間でのプライマリアップリンクの取りはずし

CatOS

この段階で、AとD1の間のケーブルを抜きます。同じ秒で、D1へのポート接続がダウンし、D2へのポート接続がフォワーディングモードに即座に移行されます。

2000 Nov 21 01:34:55 %SPANTREE-5-UFAST_PORTFWD: Port 2/2 in vlan 1 moved to
forwarding(UplinkFast)
2000 Nov 21 01:34:55 %SPANTREE-6-PORTFWD: Port 2/2 state in vlan 1 changed to forwarding
2000 Nov 21 01:34:55 %SPANTREE-7-PORTDEL_SUCCESS:2/1 deleted from vlan 1 (LinkUpdPrcs)

show spantree コマンドを使用すると、STP がただちに更新されていることを確認できます。

A>(enable) show spantree
<snip>
Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
 1/1                     1    not-connected  3019       32 disabled   0         
 1/2                     1    not-connected  3019       32 disabled   0         
 2/1                     1    not-connected  3100       32 disabled   0         
 2/2                     1    forwarding     3100       32 disabled   0         
<snip>

Cisco IOS

A#
00:32:45: %SPANTREE_FAST-SP-7-PORT_FWD_UPLINK: VLAN0001 FastEthernet3/1 moved to Forwarding (UplinkFast).
A#

更新された STP 情報を確認するには、show spanning-tree コマンドを使用します。

A#show spanning-tree 

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    8193
             Address     0016.4748.dc80
             Cost        3038
             Port        129 (FastEthernet3/1)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    49152
             Address     0009.b6df.c401
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 15 
  Uplinkfast enabled

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa3/1            Root FWD 3019      128.129  P2p

プライマリアップリンクの再接続

この時点で、プライマリアップリンクを手作業で接続し、元の状態に戻します。UplinkFast 機能は、ポートをブロッキングモードに強制的に移行させますが、通常の STP ルールではリスニングモードに移行させることになっています。これと同時に、D2 に接続しているポートは標準の STP に従えばただちにブロッキングモードに入る必要がありますが、ここではフォワーディングモードのままです。UplinkFast では、新しいアップリンクが完全に動作するまで、現在のアップリンクを維持します。

CatOS

A>(enable) 2000 Nov 21 01:35:38 %SPANTREE-6-PORTBLK: Port 2/1
state in vlan 1 changed to blocking
2000 Nov 21 01:35:39 %SPANTREE-5-PORTLISTEN: Port 2/1 state in vlan 1 changed to listening
2000 Nov 21 01:35:41 %SPANTREE-6-PORTBLK: Port 2/1 state in vlan 1 changed to
blocking

A>(enable) show spantree
<snip>
Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
<snip>
 2/1                     1    blocking       3100       32 disabled   0         
 2/2                     1    forwarding     3100       32 disabled   0         
<snip>
A>(enable)

D1 に接続しているポートがアップ状態になって 35 秒後、UplinkFast によってアップリンクが切り替えられ、D2 へのポートがブロックされて、D1 へのポートが直接フォワーディングモードに入ります。

2000 Nov 21 01:36:15 %SPANTREE-6-PORTBLK: Port 2/2
state in vlan 1 changed to blocking
2000 Nov 21 01:36:15 %SPANTREE-5-UFAST_PORTFWD: Port 2/1 in vlan 1 moved to
forwarding(UplinkFast)
2000 Nov 21 01:36:15 %SPANTREE-6-PORTFWD: Port 2/1 state in vlan 1 changed to forwarding

A>(enable) show spantree
<snip>
Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
<snip>    
 2/1                     1    forwarding     3100       32 disabled   0         
 2/2                     1    blocking       3100       32 disabled   0         
<snip>

Cisco IOS

A#show spanning-tree

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    8193
             Address     0016.4748.dc80
             Cost        3038
             Port        129 (FastEthernet3/1)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    49152
             Address     0009.b6df.c401
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 300
  Uplinkfast enabled

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa3/1            Root FWD 3019      128.129  P2p
Fa3/2            Altn BLK 3019      128.130  P2p

A#
01:04:46: %SPANTREE_FAST-SP-7-PORT_FWD_UPLINK: VLAN0001 FastEthernet3/2 moved to
 Forwarding (UplinkFast).

A#show spanning-tree

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    8193
             Address     0016.4748.dc80
             Cost        3019
             Port        130 (FastEthernet3/2)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    49152
             Address     0009.b6df.c401
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 300
  Uplinkfast enabled

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa3/1            Altn BLK 3019      128.129  P2p
Fa3/2            Root FWD 3019      128.130  P2p

スイッチからの UplinkFast 機能の無効化とクリア

CatOS

UplinkFast を無効にするには、set spantree uplinkfast disable コマンドを使用します。このコマンドを発行すると、この機能だけが無効になります。このポートのコストやスイッチのプライオリティなど、調整されたすべての項目は、変更されないまま残ります。

A>(enable) set spantree uplinkfast disable
uplinkfast disabled for bridge.
Use clear spantree uplinkfast to return stp parameters to default.
A>(enable) show spantree
VLAN 1
Spanning tree enabled
Spanning tree type          ieee

Designated Root             00-40-0b-cd-b4-09
Designated Root Priority    8192
Designated Root Cost        3100
Designated Root Port        2/1
Root Max Age   20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Bridge ID MAC ADDR          00-90-d9-5a-a8-00
Bridge ID Priority          49152
Bridge Max Age 20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
 1/1                     1    not-connected  3019       32 disabled   0         
 1/2                     1    not-connected  3019       32 disabled   0         
 2/1                     1    forwarding     3100       32 disabled   0         
 2/2                     1    blocking       3100       32 disabled   0
 <snip>

clear spantree uplinkfast コマンドを使用します。このコマンドはこの機能を無効にするだけでなく、パラメータもリセットします。

A>(enable) clear spantree uplinkfast
This command will cause all portcosts, portvlancosts, and the 
bridge priority on all vlans to be set to default.
Do you want to continue (y/n) [n]? y
VLANs 1-1005 bridge priority set to 32768.
The port cost of all bridge ports set to default value.
The portvlancost of all bridge ports set to default value.
uplinkfast all-protocols field set to off.
uplinkfast disabled for bridge.
A>(enable) show spantree
VLAN 1
Spanning tree enabled
Spanning tree type          ieee

Designated Root             00-40-0b-cd-b4-09
Designated Root Priority    8192
Designated Root Cost        100
Designated Root Port        2/1
Root Max Age   20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Bridge ID MAC ADDR          00-90-d9-5a-a8-00
Bridge ID Priority          32768
Bridge Max Age 20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
 1/1                     1    not-connected    19       32 disabled   0         
 1/2                     1    not-connected    19       32 disabled   0         
 2/1                     1    forwarding      100       32 disabled   0         
 2/2                     1    blocking        100       32 disabled   0
 <snip>

Cisco IOS

UplinkFast を無効にするには、no spanning-tree uplinkfast コマンドを使用します。CatOS スイッチとは異なり、Cisco IOS スイッチでは、ポートコストやスイッチのプライオリティに対して行われたすべての調整が、この時点で自動的に以前の値に戻ります。

A(config)#no spanning-tree uplinkfast
A(config)#do show spanning-tree 

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    8193
             Address     0016.4748.dc80
             Cost        19
             Port        130 (FastEthernet3/2)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    32768
             Address     0009.b6df.c401
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 15 

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa3/1            Altn BLK 19        128.129  P2p 
Fa3/2            Root FWD 19        128.130  P2p

結論

UplinkFast 機能は、アクセススイッチ上でアップリンク障害が発生した場合に、STP のコンバージェンス時間を劇的に減少させます。UplinkFast は、標準 STP が厳密に動作する他のスイッチと相互に動作します。UplinkFast は、設定されたスイッチにセルフループではないブロックされたポートがある場合にのみ有効です。ポートがブロックされる機会を増やすために、そのスイッチのポートのコストとブリッジのプライオリティは変更されます。この調整はアクセススイッチでは整合性がありますが、コアスイッチでは役に立ちません。

アップリンクファーストは、直接リンクの障害に対してだけ反応します。この機能を動かすには、アクセススイッチのポートに物理的な障害が発生する必要があります。もう 1 つのシスコ独自の機能である Backbone Fast は、間接的なリンクに障害が発生した場合に、ブリッジ接続されたネットワークでのコンバージェンス時間を短縮します。

コマンドリファレンス

clear spantree uplinkfast（CatOS）
set spantree uplinkfast（CatOS）
show spantree（CatOS）
set logging level（CatOS）
logging console debugging
spanning-tree uplinkfast（Cisco IOS）
show spanning-tree（Cisco IOS）

Cisco UplinkFast 機能の理解と設定

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内容

概要

前提条件

要件

使用するコンポーネント

表記法

背景説明

アップリンクファーストが有効でない状態でのアップリンクの障害

UplinkFast の理論と動作

UplinkFast が有効な状態でのアップリンクの障害

代替アップリンクへの迅速な切り替え

CAM テーブルの更新

新しく追加されたアップリンク

プライマリアップリングがバックアップされた後に繰り返されるアップリンクの障害

UplinkFast によって必ず行われる変更

アップリンクファースト機能の制限事項と他の機能とのインターフェイス

UplinkFast の設定

デフォルトの STP パラメータの表示

UplinkFast の設定と STP パラメータの変更の確認

STP のデバッグ情報を参照するための、スイッチ A でのロギングレベルの引き上げ

A および D1 間でのプライマリアップリンクの取りはずし

プライマリアップリンクの再接続

スイッチからの UplinkFast 機能の無効化とクリア

結論

コマンドリファレンス

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