スパニングツリープロトコル（STP）のモードとプロトコル
主にCiscoの環境でよく使用されるSTPのモードを紹介します。
PVST+（Per VLAN Spanning Tree Plus）
PVST+は、IEEE 802.1D標準とCisco独自の拡張機能に基づいたスパニングツリーモードです。このモードは各VLANで実行され、各VLANがループのないパスを持つことを保証します。各VLANに対してレイヤ2のロードバランシングを提供し、ネットワーク上のリンクの効率的な利用を実現します。
- 特徴:
- 各VLANに独自のルートスイッチを持ち、スパニングツリー情報を伝播
- 論理トポロジの作成とリンクの有効利用をサポート
Rapid PVST+（Rapid Per VLAN Spanning Tree Plus）
Rapid PVST+は、IEEE 802.1w標準に基づいた高速コンバージェンスを特徴とするスパニングツリーモードです。STPのデフォルトモードであり、トポロジの変更を受信するとMACアドレスエントリを即座に削除します。
- 特徴:
- 高速コンバージェンス
- PVST+と同じ設定を使用
- 大規模なPVST+インストールベースの移行を容易にする
MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）
MSTPは、IEEE 802.1s標準に基づき、複数のVLANを同じスパニングツリーインスタンスにマッピングできるスパニングツリーモードです。これにより、サポートするスパニングツリーインスタンスの数を減らし、効率的な管理が可能になります。
- 特徴:
- RSTP（IEEE 802.1w）上で実行
- 高速コンバージェンス
- スイッチスタックのクロススタック高速移行（CSRT）機能
サポートされているスパニングツリーインスタンス
PVST+ または Rapid PVST+ モードでは、スイッチまたはスイッチスタックは最大 128 個のスパニング ツリー インスタンスをサポートします。
MSTP モードでは、スイッチまたはスイッチスタックは最大 65 個の MST インスタンスをサポートします。特定の MST インスタンスにマッピングできる VLAN の数に制限はありません。
スパニングツリーの相互運用性および動作の詳細について
IEEE 802.1Q標準の制限
IEEE 802.1Q標準では、トランク上で許可されるすべてのVLANに対して1つのスパニングツリーインスタンスのみが必要とされます。しかし、Ciscoスイッチのネットワークでは、トランク上で許可されるVLANごとに個別のスパニングツリーインスタンスを維持します。
Ciscoスイッチと非Ciscoデバイスの接続
CiscoスイッチをIEEE 802.1Qトランクを介して非Ciscoデバイスに接続すると、CiscoスイッチはPVST+（Per VLAN Spanning Tree Plus）を使用してスパニングツリーの相互運用性を実現します。もしRapid PVST+（Rapid Per VLAN Spanning Tree Plus）が有効になっている場合、CiscoスイッチはPVST+の代わりにRapid PVST+を使用します。
MSTPとPVST+の相互運用性
MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）とPVST+（Per VLAN Spanning Tree Plus）が混在するネットワークでは、共通スパニングツリー（CST）ルートはMSTバックボーン内にある必要があります。PVST+スイッチは複数のMSTリージョンに接続できません。
Rapid PVST+とPVST+の相互運用性
Rapid PVST+（Rapid Per VLAN Spanning Tree Plus）を実行するスイッチと、PVST+を実行するスイッチが同じネットワーク内に存在する場合、それぞれのスパニングツリーインスタンスを異なるものとして設定することが推奨されます。
- Rapid PVST+インスタンス: ルートスイッチはRapid PVST+スイッチである必要があります。
- PVST+インスタンス: ルートスイッチはPVST+スイッチである必要があります。PVST+スイッチはネットワークのエッジに配置します。
スタックメンバーの一貫性
すべてのスタックメンバーは、同じバージョンのスパニングツリーを実行する必要があります。以下のいずれかを選択します：
- すべてPVST+
- すべてRapid PVST+
- すべてMSTP