PVST、PVST +、およびRPVST

高速スパニングツリープロトコル（RSTP）は、元のSTP802.1Dプロトコルを拡張したものです。RSTP802.1wプロトコルはIEEEオープン実装です。Cisco Rapid-PVST +と呼ばれるVLANごとのスパニングツリープロトコルの利点を含む、独自のRSTP実装があります。Rapid-PVST+とRSTPは、依存せずにポートをブロッキングから転送に切り替えることができるため、元のSTPプロトコルの重要な拡張機能です。タイマーでは、スパニングツリー計算を実行し、STPよりも高速にネットワークを収束します。STPでは、RSTPとRapid-PVST +ネットワーク変換を使用すると、ネットワーク収束に最大50秒かかる場合があります。ゲンスは6秒強で発生する可能性があります。 RSTPおよびRapid-PVST +では、スイッチポートは、タイマーを待たずに、BID優先度を使用して、スイッチ間の提案と合意のプロセスのみに基づいて、廃棄（ブロック）から転送に移行します。

RSTPには、シスコ独自の802.1D拡張機能の多くが含まれています。また、STPとの下位互換性があり、STPを実行しているレガシースイッチと連携できます。 RSTPとそのバリアントは広く実装されているため、RSTPの動作について少し理解しておくと便利です。

STPポートの役割とポートの状態

ルートポート –ルートブリッジに最も近いポート。直接転送状態になります。

指定ポート –ネットワークセグメントごとに許可される指定ポートは1つだけです（スイッチ間リンク）。これは代替ポートにすることも、代替ポートにすることもできます。指定ポート、またはルートポートと指定ポート。同じセグメントに2つの指定されたポートがある場合、提案と合意のプロセスにより、そのうちの1つが代替（破棄）ポートになります。このようにして、指定された港は提案と合意のプロセスを最大限に活用します。指定ポートは最終的に転送ポートになりますが、提案および合意プロセス中に一時的にリスニング（破棄）状態に移行する可能性があります。

代替ポート –指定ポートに移行できます必要に応じて転送し、それ以外の場合は破棄（ブロック）

バックアップポート –冗長なスイッチ間ポートリンクで使用されます。破棄状態です。

出典： http://danscourses.com/category/courses/ccna-3/

高速PVST +ポートの役割

Rapid PVST +は、ポートの役割を割り当て、アクティブなトポロジを学習することにより、スパニングツリーの迅速な収束を提供します。 Rapid PVST +は、802.1D STPに基づいて構築され、「ルートブリッジの選択」のセクションで説明されているように、ルートブリッジとして最も高い優先度（最も低い数値の優先度値）を持つスイッチを選択します。次に、Rapid PVST +は、次のポートの役割の1つを個々のポートに割り当てます。

ルートポート— スイッチがパケットをルートブリッジに転送するときに最適なパス（最小コスト）を提供します。

指定ポート-指定スイッチに接続します。これにより、そのLANからルートブリッジにパケットを転送するときにパスコストが最小になります。指定スイッチがLANに接続されているポートは、指定ポートと呼ばれます。

代替ポート-現在のパスによって提供されるパスへのルートブリッジへの代替パスを提供します。ルートポート。代替ポートは、トポロジ内の別のスイッチへのパスを提供します。

バックアップポート-スパニングツリーのリーフに向かって指定されたポートによって提供されるパスのバックアップとして機能します。バックアップポートは、2つのポートがポイントツーポイントリンクによってループバックで接続されている場合、またはスイッチが共有LANセグメントに2つ以上の接続を持っている場合にのみ存在できます。バックアップポートは、トポロジ内でスイッチへの別のパスを提供します。

無効なポート-スパニングツリーの操作では役割を果たしません。ネットワーク全体で一貫したポートの役割を持つ安定したトポロジでは、Rapid PVST +により、すべての代替ポートとバックアップポートが常にブロッキング状態である間、すべてのルートポートと指定ポートが即座に転送状態に移行します。指定ポートはブロッキング状態で開始します。ポートステートは、転送および学習プロセスの動作を制御します。

高速PVST +ポート状態の概要

プロトコル情報の場合、伝搬遅延が発生する可能性がありますスイッチドLANを通過します。その結果、トポロジの変更は、スイッチドネットワークのさまざまな時間とさまざまな場所で発生する可能性があります。 LANポートがスパニングツリートポロジへの非参加から転送状態に直接移行すると、一時的なデータループが発生する可能性があります。ポートは、新しいトポロジ情報がスイッチドLANを介して伝播するのを待ってから、フレームの転送を開始する必要があります。

Rapid PVST +またはMSTを使用するソフトウェアの各LANポートは、次の4つの状態のいずれかに存在します。

ブロッキング- LANポートはフレーム転送に参加しません。

学習- LANポートはフレーム転送に参加する準備をします。 p>

転送— LANポートはフレームを転送します。

無効— LANポートはSTPに参加せず、フレームを転送しません。

Rapid PVST +を有効にすると、ソフトウェア、VLAN、およびネットワークのすべてのポートが、電源投入時にブロッキング状態と学習の一時的な状態を通過します。適切に構成されている場合、各LANポートは転送状態またはブロッキング状態に安定します。

STPアルゴリズムがLANポートを転送状態にすると、次のプロセスが発生します。

1. LANポートは、学習状態に移行する必要があることを示唆するプロトコル情報を待機している間、ブロッキング状態になります。

2. LANポートは転送遅延を待機します。タイマーが期限切れになり、LANポートが学習状態に移行し、転送遅延タイマーが再開されます。

3. 学習状態では、LANポートは学習中にフレーム転送をブロックし続けます。転送データベースのエンドステーションの場所情報。

4. LANポートは、転送遅延タイマーの期限が切れるのを待ってから、LANポートを転送状態に移行します。フレーム転送が有効になっています。

ブロック状態

ブロッキング状態のLANポートは、次のフレームに参加しませんワード。

ブロッキング状態のLANポートは次のように実行されます。

• 接続されたセグメントから受信したフレームを破棄します。
• 別のセグメントから切り替えられたフレームを破棄します。転送用のポート。
• エンドステーションの場所をアドレスデータベースに組み込みません。 （ブロッキングLANポートでの学習がないため、アドレスデータベースの更新はありません。）
• BPDUを受信し、システムモジュールに転送します。
• 受信、処理、および送信します。システムモジュールから受信したBPDU。
• ネットワーク管理メッセージを受信して応答します。

学習状態

学習中のLANポート状態は、フレームのMACアドレスを学習することにより、フレーム転送に参加する準備をします。 LANポートはブロッキング状態から学習状態になります。

学習状態のLANポートは次のように動作します。

• 接続されたセグメントから受信したフレームを破棄します。

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• 転送のために別のポートから切り替えられたフレームを破棄します。
• エンドステーションの場所をアドレスデータベースに組み込みます。
• BPDUを受信し、システムモジュールに転送します。
• システムモジュールから受信したBPDUを受信、処理、送信します。
• ネットワーク管理メッセージを受信して応答します。

転送状態

転送状態のLANポートはフレームを転送します。 LANポートは学習状態から転送状態になります。

転送状態のLANポートは次のように動作します。

• 接続されたセグメントから受信したフレームを転送します。

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• 転送のために別のポートから切り替えられたフレームを転送します。
• エンドステーションの位置情報をアドレスデータベースに組み込みます。
• BPDUを受信し、システムモジュールに転送します。
• システムモジュールから受信したBPDUを処理します。
• ネットワーク管理メッセージを受信して応答します。

無効状態

無効状態のLANポートは、フレーム転送またはSTPに参加しません。無効状態のLANポートは実質的に動作していません。

無効なLANポートは次のように動作します。

• 接続されたセグメントから受信したフレームを破棄します。
• 転送のために別のポートから切り替えられたフレームを破棄します。
• エンドステーションの場所をアドレスデータベースに組み込みません。 （学習がないため、アドレスデータベースの更新はありません。）
• ネイバーからBPDUを受信しません。
• システムモジュールから送信するためのBPDUを受信しません。

Rapid PVST +ホワイトペーパー： https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/datacenter/nexus5000/sw/configuration/guide/cli/CLIConfigurationGuide/RPVSpanningTree.html

コメント

• ミスターカウン、私の質問はPVST、PVST +、RPVSTについてでした。 RSTPではありません。 ありがとう、
• @Hussamコンテンツを追加しました。