スパニングツリープロトコルのパケットの中身について

STPパケットの中身

具体的に下記トポロジのSwitch1とSwitch3の間の通信においてどのようなSTPパケットが流れているか確認をします。

パケットキャプチャを取得して、上のフィールドから確認していきます。

フィールドバイト内容
Protocol
Identifier
2プロトコル識別子で、RSTPとSTPの両方で共通。IEEE 802.1Dブリッジプロトコルを示します。
は0x0000になります。
Protocol Version1プロトコルのバージョンを示します。STPのバージョン0x00使用されます。
BPDU Type1BPDUのタイプを示します。通常0になります。
BPDU flags1STPのフラグを示します。このフィールドには以下のようなビットフィールドが含まれます。
◆Topology Change Acknowledgment:トポロジ変更確認を示すフラグ。
◆Topology Change :トポロジ変更 を示すフラグ。
※2bit〜7bit:未使用
Root Identifier8ルートブリッジの識別子で、プライオリティとMACアドレスから構成されています。STP
BPDUで伝達されるルート情報です。
Root Path Cost4ルートブリッジへのパスコストを示します。この値は、BPDUを送信するブリッジがルート
ブリッジに到達するための累積コストを示します。
Bridge Identifier8BPDUを送信しているブリッジの識別子で、プライオリティとMACアドレスから構成されています。
Port identifier2BPDUが送信されるポートの識別子です。ポートプライオリティとポート番号で構成されています。
Message Age2BPDUがネットワーク内を通過する際に加算される時間。BPDUが生成されてからの経過時間
を秒で示します。
Max Age2BPDUが有効とみなされる最大時間(秒単位)。この時間を超えると、BPDUは無効とみなさ
れます。通常は20秒です。
Hello Time2ブリッジがBPDUを送信する間隔(秒単位)。通常は2秒です。
Forward Delay2ポートが学習状態またはリスニング状態に留まる時間(秒単位)。通常は15秒です。
Originating
VLAN (PVID)
6トランクでは、PVST+ および Rapid-PVST+ BPDU は 802.1Q タグが付けられるだけでなく、
その最後には、この BPDU が生成された VLAN を伝送する特別な PVID TLV も付加されます。
この検出はアクセス ポートでは機能しません。アクセス ポートでは、Cisco は 802.1Q
タグや PVID TLV なしで完全に標準の BPDU を送信します。

RSTPパケットの中身

具体的に下記トポロジのSwitch1とSwitch3の間の通信においてどのようなRSTPパケットが流れているか確認をします。

パケットキャプチャを取得して、上のフィールドから確認していきます。

フィールドバイト内容
Protocol
Identifier
2プロトコル識別子で、RSTPとSTPの両方で共通。IEEE 802.1Dブリッジプロトコルを示します。
は0x0000になります。
Protocol Version1プロトコルのバージョンを示します。RSTPでは、STPのバージョン0x00に対して、0x02が使用
されます。
BPDU Type1BPDUのタイプを示します。0x00はConfiguration BPDU、0x02はRSTP BPDUを示します。
BPDU flags1RSTPのフラグを示します。このフィールドには以下のようなビットフィールドが含まれます。
TCA:トポロジ変更の確認 (Topology Change Acknowledgment) を示すフラグ。
Agreement:合意 (Agreement) を示すフラグ。RSTPでは、プロポーザル/アグリーメントの
仕組みで、迅速なネットワーク収束を可能にします。
Forwarding:フォワーディング状態 (Forwarding State) を示すフラグ。
Learning:学習状態 (Learning State) を示すフラグ。
Port Role:ポートの役割 (Port Role) を示すビットフィールド (2ビット)。このフィールドは、
ポートが現在持っている役割を示します。ポートの役割には以下の種類があります
 ・ 0 Unknown
 ・1 Alternate/Backup Port(代替/バックアップポート)
 ・2 Root Port(ルートポート)
 ・3 Designated Port(指定ポート)
11: 不使用(Reserved)
Proposal:プロポーザル (Proposal) を示すフラグ。RSTPの速い収束を実現するためのプロポ
ーザル/アグリーメントの仕組みの一部です。
TC:トポロジ変更 (Topology Change) を示すフラグ。このフラグは、ネットワークトポロジに
変更が発生したことを示すために使用されます。
Root Identifier8ルートブリッジの識別子で、プライオリティとMACアドレスから構成されています。RSTP
BPDUで伝達されるルート情報です。
Root Path Cost4ルートブリッジへのパスコストを示します。この値は、BPDUを送信するブリッジがルート
ブリッジに到達するための累積コストを示します。
Bridge Identifier8BPDUを送信しているブリッジの識別子で、自身のブリッジIDが入ります。
Port identifier2BPDUが送信されるポートの識別子です。ポートプライオリティとポート番号で構成されています。
Message Age2BPDUがネットワーク内を通過する際に加算される時間。BPDUが生成されてからの経過時間
を秒で示します。
Max Age2BPDUが有効とみなされる最大時間(秒単位)。この時間を超えると、BPDUは無効とみなさ
れます。通常は20秒です。
Hello Time2ブリッジがBPDUを送信する間隔(秒単位)。通常は2秒です。
Forward Delay2ポートが学習状態またはリスニング状態に留まる時間(秒単位)。通常は15秒です。
Version 1 Length1RSTP BPDUのバージョン1フィールドの長さを示します。RSTPでは通常、長さは0です。
Originating
VLAN (PVID)
6トランクでは、PVST+ および Rapid-PVST+ BPDU は 802.1Q タグが付けられるだけでなく、
その最後には、この BPDU が生成された VLAN を伝送する特別な PVID TLV も付加されます。
この検出はアクセス ポートでは機能しません。アクセス ポートでは、Cisco は 802.1Q
タグや PVID TLV なしで完全に標準の BPDU を送信します。

STPでは未使用だったBPDU flagのフィールドにProposalやAgreementビットなどを使用することで高速コンバージェンスを実現しています。

MSTパケットの中身

具体的に下記トポロジのSwitch1とSwitch3の間の通信においてどのようなSTPパケットが流れているか確認をします。

CSTと接続用に使用される個所はバージョンが3になっていること以外はほとんどRSTPの中身と同じです。一番下にMST Extensionというフィールドが追加されています。

MST Extensionの中身はIST関連のフレームとMSTI関連のフレームで分かれています。

IST関連のフレーム

フィールドバイト内容
MST Config ID format selector1MST(Multiple Spanning Tree)のバージョンやフォーマットを示すフィールド
です。通常0。
MST Config name32リージョン名。
MST Config revision2MSTドメインの設定リビジョン番号
MST Config digest16MSTインスタンス情報のハッシュ値です。MSTインスタンスのマッピング情報が
一致しているかを検証するために使用されます。
CIST Internal Root Path Cost4CISTの内部のルートパスコストです。
CIST Bridge Identifier8CISTのルートブリッジまたはルートスイッチを識別するための識別子です。
CIST Remaining hops1CISTのルートスイッチまでの残りのホップ数を示します。

MSTI関連のフレーム(インスタンスの数だけこれが続きます)

フィールドバイト内容
MSTI flags1TCA:トポロジ変更の確認 (Topology Change Acknowledgment) を示すフラグ。
Agreement:合意 (Agreement) を示すフラグ。。
Forwarding:フォワーディング状態 (Forwarding State) を示すフラグ。
Learning:学習状態 (Learning State) を示すフラグ。
Port Role:ポートの役割 (Port Role) を示すビットフィールド (2ビット)。
このフィールドは、ポートが現在持っている役割を示します。
ポートの役割には以下の種類があります
 ・ 0 Unknown
 ・1 Alternate/Backup Port(代替/バックアップポート)
 ・2 Root Port(ルートポート)
 ・3 Designated Port(指定ポート)
・11: 不使用(Reserved)
Proposal:プロポーザル (Proposal) を示すフラグ。
TC:トポロジ変更 (Topology Change) を示すフラグ。
Regional Root8MSTリージョン内のルートブリッジを示す識別子
Internal root path cost4MSTリージョン内のルートブリッジからこのスイッチまでの内部のルートパスコスト
Bridge Identifier Priority1自身のISTルートのブリッジIDが入ります。
Port identifier priority1ポートのプライオリティを示します。
Remaining hops1MSTインスタンスにおけるルートブリッジまでの残りのホップ数