ほとんど知られていないMST。 マルチリージョンの実装に関する考慮事項

免責事項

この記事では、MSTプロトコルのマルチリージョン実装でCISTリージョナルルートの役割を実行するスイッチのルートポートを選択するロジックについて説明します。 企業の生産ネットワークでこの記事からの良いアドバイスと刑事結論を使用する場合、著者はあなたのその後の行動、コンピューターネットワークの機能の可能性のある誤動作、データの部分的な損失と機器の損傷について責任を負いません。



はじめに

MSTプロトコルに精通する一環として、シスコシステムズのWebサイトのプロトコルに関する情報が、Talmud Iが尊敬する「CCNP SWITCH 642-813」（その主なタスクはCCNPの数を減らすことです）よりも広くないという事実に出くわす必要がありました労働市場、偉大なガンジス川の子供たちのための仕事の解放）、および直接話す-リンクでwww.cisco.com/en/US/tech/tk389/tk621/technologies_white_paper09186a0080094cfc.shtml-マルチプルスパニングツリープロトコル（802.1s） www.cisco .com / ja / US / tech / tk389 / tk621 / technologies_tech_note09186a0080094366.shtml -CatOSを実行しているCatalystシリーズスイッチでのMST（802.1s）/ RSTP（802.1w）の設定
読者は、先に述べたインディアンの姓を持つネイティブアメリカンの作品（いいえ、私はミツンチャクロボルティについてではなく、デビッドユカビについて話している）と同じ綿毛を期待しています。
上記のリンクに加えて、少なくともいくつかの質問への回答を提供する別の記事をシスコのWebサイトで見つけることができました。これはwww.cisco.com/en/US/docs/switches/datacenter/nexus5000/sw/configuration/guide/cli_rel_4_0_1a/です。 MST.html - Cisco Nexus 5000シリーズNX-OSソフトウェアコンフィギュレーションガイド- 複数のスパニングツリーの設定 。 このドキュメントから、少なくとも、CST、CIST、IST、MSTIという用語の適切な定義を抽出することができました。

第1幕 シーン1。

ただし、BPDU形式、MSTPメッセージ、スイッチの相互作用、選択アルゴリズム、およびプロトコルの動作に関するその他の重要な側面に関する質問には、それらに対する回答よりもはるかに多くの質問がありました。 激怒して、元の情報源に目を向けましたが、ここではすでにまったく異なる問題に直面していました-ドラフトの情報量は明らかに控えめな要求を上回っていました。利他的に。 物質的および精神的な平和の継続的な調査の結果、私は本当に良い記事、悪名高いピーター・ラプホフ（4xCCIE）-MSTPの理解を発見しました。
読んだ後、私の質問の絶対的な大部分は消え、喜びの涙はベテランのベールに包まれた顔を照らしましたが、...記事で使用されているすべてのトポロジーを注意深く見ると、1つの警告に気づきました-すべての地域CISTルートは、CIST ROOTが1つだけのリンクを介して位置する地域に接続されています。 次の図1は、このトポロジの誇張されたバージョンを示しています。


図 1

記事の前に提示されたタスク（ルートポートに関するもの）を思い出してこのトポロジを見ると、疑問は生じません。ルートポートの選択は簡単で明白です。 リージョナルルート（SW2）は、CISTルート（SW1）への最適なポートをルートポートとして選択して使用し、CISTルート側への他の境界ポートはそのポートでブロックされ、この領域の他のスイッチでは、境界ポートは指定またはAltnになります。最高のBPDUをセグメントに送信するかどうか-すべてがRSTP（エレメンタリーワトソン）と同様です。
同じ価格で複数のパラレルリンクを使用する場合（異なるCISTリージョナルルートではより低い価格のリンクが使用されます-このアルゴリズムはすべてのMSTドキュメントで詳細に説明されています-はい、さらにはMithun）CISTリージョナルルートはルートポートを選択します。 最下位の送信者ポートIDに基づくSTPファミリの別のプロトコル。
しかし、CISTリージョナルルートが、同じ価格の異なるスイッチへの複数のリンクを介してCISTルートリージョンに接続されている場合、最適なBPDUは何に基づきますか（図2-CISTルートはSW2で、リージョン23にあります）。


図 2

それは思われる-よく、よく知られたアルゴリズムがあります：
タイブレークSTPの決定はすべて、次の4つの条件のシーケンスに基づいています。

• 最も低いルートブリッジID
• ルートブリッジへの最低ルートパスコスト
• 最も低いセンダーブリッジID
• 最低の送信者ポートID

それを使って、幸せになって、子供を育て、あなたの家族を愛してください。 しかし、私たちはすでに街頭ではなく、CSTの構築の原則を知っています。 「しかし、ISTにより、地域全体が1つのスパニングツリー（CST）を実行する1つの仮想ブリッジとして表示されます」 - 理解からの抜粋複数のスパニングツリープロトコル（802.1s） 。 また、ラプホフでそれを読んで

<スイッチが起動すると、自身をCISTルートおよびCISTリージョナルルートとして宣言し、発信BPDUでこの事実を通知します。 スイッチは、より適切な情報を受信すると決定を調整し、すべての内部ポートで最もよく知られているCISTルートおよびCISTリージョナルルートのアドバタイズを継続します。 境界ポートでは、スイッチはCISTルートブリッジIDとCIST外部ルートパスコストのみをアドバタイズするため、領域の内部トポロジの詳細が隠されます。

明確にするために、送信されるフィールドと送信されないフィールドが明確になるようにBPDU形式を指定します（上記のリンクによってどのフィールドが見つかるか、および写真自体はPeter Lapukhovの記事から取られています-広告ではありません!!!）


図 3

そのため、アルゴリズムの最初の3つのポイントは消えたように見えます。ルートパスはこの条件下では同じで、送信者のブリッジIDは読み取ったとおり、両方のBPDUは同じで、CISTルートIDと同じです。 4番目の項目-最小の送信者ポートID。 うーん...かなりあいまいです-異なるスイッチから来るBPDUのポートIDを比較する方法。 次に、CIST ROOTで作成されたBPDUからのポートIDとポートIDの境界ポートの合計が頭に入ったため、離脱BPDU領域のポートIDの計算について考えました。 または、BPDUをリージョンに渡す際にポートID CIST Rootを保持するオプション（および最初のオプションがまだ私にとって健全であると思われる場合、2番目はもちろん、最初の並列リンクとhelloを壊すことができないため、批判に耐えられません）。 しかし、 show spanning-tree mst detailコマンドが示したように、すべてがより平凡であることが判明しました-CIST ROOTか通常のBRIDGEかに関係なく、このBPDUがBPDUに送信されたスイッチポートのみが送信されます。 そして、論理的な結果として、リンクの物理的な切り替えによるものであれ、 port-priority変化によるものであれ、ポートIDの変化は結果が得られませんでした。

SW1#show spanning-tree mst
##### MST0 vlans mapped: 1-9,11-19,21-4094
Bridge address f025.724e.ac00 priority 32768 (32768 sysid 0)
Root address f025.7250.9800 priority 0 (0 sysid 0)
port Gi0/18 path cost 20000
Regional Root this switch
Operational hello time 2 , forward delay 15, max age 20, txholdcount 6
Configured hello time 2 , forward delay 15, max age 20, max hops 20
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Gi0/18 Root FWD 20000 128.18 P2p Bound(RSTP)
Gi0/37 Altn BLK 20000 16.37 P2p Bound(RSTP)

タイブレークのSTP決定リストに上がるポイントが見当たらなかったので、すべてがインターネットのこれらにはっきりと明確に書かれていたので（前の段落の説明を参照）、MSTのタイマーを置き換える新しいMax-hopパラメーターを変更するオプションを試すことにしました最大年齢（STPの他のバリエーションと対話するまでのみ！）。 実際、SW3からのBPDUは、SW2からのBPDUよりもこのパラメーター1が小さくなっています。 しかし、ここでは、恥とあらゆる種類の大失敗が待っていました。 =（

それでは、 show spanning-tree mst detailの出力をもう一度、もっと注意深く見てください。

SW1#show spanning-tree mst 0 detail
##### MST0 vlans mapped: 1-9,11-19,21-4094
Bridge address f025.724e.ac00 priority 32768 (32768 sysid 0)
Root address f025.7250.9800 priority 0 (0 sysid 0)
port Gi0/18 path cost 20000
Regional Root this switch
Operational hello time 2 , forward delay 15, max age 20, txholdcount 6
Configured hello time 2 , forward delay 15, max age 20, max hops 20

GigabitEthernet0/18 of MST0 is root forwarding
Port info port id 128.18 priority 128 cost 20000
Designated root address f025.7250.9800 priority 0 cost 0
Design. regional root address f025.7250.9800 priority 0 cost 0
Designated bridge address f025.7250.9800 priority 0 port id 128.18
Timers: message expires in 4 sec, forward delay 0, forward transitions 7
Bpdus sent 5917, received 50941

GigabitEthernet0/37 of MST0 is alternate blocking
Port info port id 128.37 priority 128 cost 20000
Designated root address f025.7250.9800 priority 0 cost 0
Design. regional root address f025.7250.9800 priority 0 cost 0
Designated bridge address f025.724e.c780 priority 32768 port id 16.37
Timers: message expires in 5 sec, forward delay 0, forward transitions 14
Bpdus sent 5842, received 56720


おっと... 指定されたブリッジアドレスを持つ回線に焦点を当てます 。 研ぎます...研ぎます...すべて!!! ハロッシュポイント！ したがって、すべて同じように、内部トポロジに関する情報は外部に送信されます。 アイドル状態の好奇心から、WireSharkを起動して、SW1スイッチの2つのポートで受信したBPDUを比較します（ここでは、2番目との違いが顕著な1つのBPDUのみを示します）。


図 4

違いは次のとおりです。

• ポート識別子
• CIST内部パスコスト
• CIST Bridge Identifier（およびそれと同様のそれぞれ）
• 最大ホップ

また、ポート識別子と最大ホップが最適なBPDUの選択に影響を与えないという事実から、CISTブリッジ識別子とCIST内部パスコストという2つの問題が残っていることがすでにわかっています。 さらに、 show spanning-tree mst detail出力でCIST Bridge Identifierをすでに見たことは注目に値しshow spanning-tree mst detail 。
さて、何をすべきか-これら2つのパラメーターをチェックしますが、他には何も残りません-残りのBPDUは同一です。 ただし、使用されるトポロジは検証に適していないため、CIST Rootはリージョンの境界にあり、BPDUをSW1自体に送信するため、CIST Bridge Identifierは常にリージョン内の他のどのIDよりも優れています（すべてのリージョンのスイッチの中で最高のCIST Bridge Identifierに基づいて選択されました）、また、BPDUのCIST Internal Path Costパラメータは常にゼロになります。
したがって、CISTルートを領域の境界から削除する必要があり、トポロジは次のように変換されます。

図 5

結果によると、トポロジを変更した後、SW1のポートの役割は同じままでしたGi0/18 Root; Gi0/37 – Altn. Gi0/18 Root; Gi0/37 – Altn.

SW1# show spanning-tree mst 0

##### MST0 vlans mapped: 1-9,11-19,21-4094
Bridge address f025.724e.ac00 priority 32768 (32768 sysid 0)
Root address f025.7250.9800 priority 0 (0 sysid 0)
port Gi0/18 path cost 20000
Regional Root this switch
Operational hello time 2 , forward delay 15, max age 20, txholdcount 6
Configured hello time 2 , forward delay 15, max age 20, max hops 20
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Gi0/18 Root FWD 20000 128.18 P2p Bound(RSTP)
Gi0/37 Altn BLK 20000 128.37 P2p Bound(RSTP)

しかし、これまでのところ、これは何の意味もありません。優先度32768のデフォルト値が等しい場合、SW-4は最小のMACを持つためです。 SW-4の優先度の値を40960に増やし、 sh spanning-tree mst 0 detail出力をsh spanning-tree mst 0 detail

SW1#sh spanning-tree mst 0 detail

##### MST0 vlans mapped: 1-9,11-19,21-4094
Bridge address f025.724e.ac00 priority 32768 (32768 sysid 0)
Root address f025.7250.9800 priority 0 (0 sysid 0)
port Gi0/37 path cost 20000
Regional Root this switch
Operational hello time 2 , forward delay 15, max age 20, txholdcount 6
Configured hello time 2 , forward delay 15, max age 20, max hops 20

GigabitEthernet0/18 of MST0 is alternate blocking
Port info port id 128.18 priority 128 cost 20000
Designated root address f025.7250.9800 priority 0 cost 0
Design. regional root address f025.7250.9800 priority 0 cost 0
Designated bridge address 0027.0c0e.e900 priority 40960 port id 128.18
Timers: message expires in 4 sec, forward delay 0, forward transitions 7
Bpdus sent 5917, received 52386

GigabitEthernet0/37 of MST0 is root forwarding
Port info port id 128.37 priority 128 cost 20000
Designated root address f025.7250.9800 priority 0 cost 0
Design. regional root address f025.7250.9800 priority 0 cost 0
Designated bridge address f025.724e.c780 priority 32768 port id 16.37
Timers: message expires in 4 sec, forward delay 0, forward transitions 14
Bpdus sent 42, received 88169

したがって、CIST Bridge Identifierの変更により、最終的に待望の結果が得られました。最良のBPDUを選択する決定が変更されました。 それにもかかわらず、CIST内部パスコストが変更されたバリアントもテストされましたが、以前のバージョンと同様に無効であることが判明しました。 WireSharkログによると、内部パスコストの変更された値は送信されましたが、最良のBPDUの選択には影響しませんでした。

まとめ

この記事は、読者にMSTPプロトコルの基本を理解することを意図したものではありませんが、むしろその反対-読者はプロトコルの特性と論理についてすでにかなり知識があるはずです-慣れ親しむのに適した文書は記事の冒頭に記載されています。 彼女が明らかにする唯一の質問は、同じ価格で複数の非並列リンク（異なるスイッチへ）を使用して、CISTルートがある地域に接続するときに、CISTリージョナルルートに最適なBPDUを選択するロジックです。 リンクの送信元のスイッチでCIST Bridge Identifierを変更するだけでこれに影響を与えることができることが判明し、CIST Rootがこれらの境界スイッチの1つではないことを条件とします（再度説明します-リンクの価格は同じであり、変更すると選択に影響することは明らかです） ） 問題のトポロジに最​​適なBPDUを選択する際の最終的なタイブレークアルゴリズムは、次の要素で構成されます。

• CISTルートブリッジへの最低外部パスコスト（リンク価格の変更はここにあります-そしてあなたが尋ねました！）
• 最低CISTブリッジ識別子

私が読んだ資料では、メカニズムの2番目のポイントはどこにも言及されていなかったため、地域のスイッチに関する内部情報（CIST Bridge Identifierを含む）は、スイッチに固有の地域の外部では送信/使用されないことに注意されました。検索には多くの時間がかかり、全体の詩になりました。