Spanning-Tree Protocol STP Root Bridge Election

NOTE

Root BridgeとRole決定の流れ

1. Root Bridge(RB)の決定
1-1) RBはまずはプライオリティだけを比較し、最小のSWが選出される。
1-2) プライオリティが同じ場合は最小のMACアドレスを持つSWが選出される。

※プライオリティとMACアドレスを合わせてブリッジIDとも呼ぶ。

2. Root Port(RP)の決定
・RPはRBを除く全てのSWが1つ持つ。
・RB以外のSWで次の順位で決める。

2-1) 複数ポートがある時はRBに至るルートパスコスト(パスコストの合計)が最小のポート
2-2) ルートパスコストが同じ時、そのポートにBPDUを送信する相手SWのブリッジIDが小さいほう
2-3) 相手SWのブリッジIDが同じ時(同じSWに接続の時)、相手のポートプライオリティが小さいほう
2-4) 相手のポートプライオリティも同じ時、相手のポートIDが小さいほう
2-5) レアだが、相手ポートIDも同じ時、BPDUを受信した自IFのポートIDが小さいほう

3. Designated Port(DP)の決定
・RP以外のポートが選定対象
・SW間のリンクの両端のポートで優劣を比較する
・両端のうち、片側が既にRPの場合は比較せずにDPに決定
・両端がいずれもRPでない場合は次の順位で比較する

3-1) それぞれのポートが所属するSWのRPからRBまでのルートパスコストが小さいほう(RPから出てRBまでのルートパスコストを計算すること)
3-2) ルートパスコストが同じ時、所属のSWのブリッジIDが小さいほう

4. Non Designated Port(NDP)の決定
・2、3で選ばれなかったポートがNDPになる
・過度にSWを冗長すると複数のNDPが存在することもある

 

ポート選出例

DIAGRAM

 

VERIFICATION

SW1#show spanning-tree brief

VLAN1
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    4096
             Address     cc00.0d7c.0000
             This bridge is the root
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    4096
             Address     cc00.0d7c.0000
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 300

Interface                                   Designated
Name                 Port ID Prio Cost  Sts Cost  Bridge ID            Port ID
-------------------- ------- ---- ----- --- ----- -------------------- -------
FastEthernet0/1      128.2    128    19 FWD     0  4096 cc00.0d7c.0000 128.2
FastEthernet0/2      128.3    128    19 FWD     0  4096 cc00.0d7c.0000 128.3
FastEthernet0/3      128.4    128    19 FWD     0  4096 cc00.0d7c.0000 128.4

SW2#show spanning-tree brief

VLAN1
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    4096
             Address     cc00.0d7c.0000
             Cost        19
             Port        2 (FastEthernet0/1)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    8192
             Address     cc01.0d7c.0000
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 300

Interface                                   Designated
Name                 Port ID Prio Cost  Sts Cost  Bridge ID            Port ID
-------------------- ------- ---- ----- --- ----- -------------------- -------
FastEthernet0/1      128.2    128    19 FWD     0  4096 cc00.0d7c.0000 128.2
FastEthernet0/2      128.3    128    19 FWD    19  8192 cc01.0d7c.0000 128.3
FastEthernet0/3      128.4    128    19 FWD    19  8192 cc01.0d7c.0000 128.4

SW3#show spanning-tree brief

VLAN1
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    4096
             Address     cc00.0d7c.0000
             Cost        19
             Port        3 (FastEthernet0/2)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    12288
             Address     cc02.0d7c.0000
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 300

Interface                                   Designated
Name                 Port ID Prio Cost  Sts Cost  Bridge ID            Port ID
-------------------- ------- ---- ----- --- ----- -------------------- -------
FastEthernet0/1      128.2    128    19 FWD    19 12288 cc02.0d7c.0000 128.2
FastEthernet0/2      128.3    128    19 FWD     0  4096 cc00.0d7c.0000 128.3
FastEthernet0/3      128.4    128    19 BLK    19  8192 cc01.0d7c.0000 128.4

SW4#show spanning-tree brief

VLAN1
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    4096
             Address     cc00.0d7c.0000
             Cost        19
             Port        4 (FastEthernet0/3)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    16384
             Address     cc03.0d7c.0000
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 300

Interface                                   Designated
Name                 Port ID Prio Cost  Sts Cost  Bridge ID            Port ID
-------------------- ------- ---- ----- --- ----- -------------------- -------
FastEthernet0/1      128.2    128    19 BLK    19 12288 cc02.0d7c.0000 128.2
FastEthernet0/2      128.3    128    19 BLK    19  8192 cc01.0d7c.0000 128.3
FastEthernet0/3      128.4    128    19 FWD     0  4096 cc00.0d7c.0000 128.4

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