現場で役立つ【show spanning-tree】コマンド解説

はじめに
利用可能なスイッチのモード
構成図
コマンド解説：show spanning-tree
最後に
1. 関連

はじめに

Spanning Tree Protocol（STP）は冗長構成のループ防止に欠かせないプロトコルです。

STPの状態を確認する際に最も使用されるのが show spanning-tree コマンドになります。
本記事ではコマンドの打ち方から出力の読み方まで、表示例を交えて丁寧に解説します。

利用可能なスイッチのモード

show spanning-treeコマンドを使用できるモードは下記の通りです。

モード	プロンプト例
特権EXEC	Switch#

※グローバルコンフィグレーションでもコマンドの先頭に「do」 + 半角スペースをつけることで
　コマンドを実行することは可能です。

Point

必要に応じて terminal length 0 でページ送りを無効にすると一覧性が向上します。

構成図

コマンド解説：show spanning-tree

show spaninng-treeのコマンド構文は下記の通りです。

show spanning-tree [vlan-id]

vlan-idの指定はオプションになります。指定せずにコマンドを実行した場合は、全VLANの集約ビューになります。

上記コマンドは、ルートブリッジと非ルートブリッジによって出力結果が異なります。

出力結果の表示例は下記の通りになります。
※下はルートブリッジの場合の表示結果になります。

Root Bridge

Switch#show spanning-tree 
VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    4097
             Address     0002.4A54.654A
             This bridge is the root
             Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    4097  (priority 4096 sys-id-ext 1)
             Address     0002.4A54.654A
             Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time  20

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/4            Desg FWD 19        128.4    P2p
Fa0/1            Desg FWD 19        128.1    P2p
Fa0/24           Desg FWD 19        128.24   P2p

早速、コマンドの見方の解説に移りますが、個人的に大きく3つの項目で分けた方が理解しやすいかなと考えております。分け方を色分けして表示しました。

確認の分類は以下の通りになります。

色の項目	説明
緑色	使用されているSTPのモード
青色	ブリッジの情報
赤色	操作しているブリッジのポート情報

使用されているSTPのモードですが、PVST+とRSTPの場合ですと表示形式が異なります。

PVST+の場合は下記の通り表示されます。

Spanning tree enabled protocol ieee

RSTPの場合は以下の通り表示されます。

Spanning tree enabled protocol rstp

モードの確認方法は簡単ですね。ちなみにSTPのモードを変更したい場合はグローバルコンフィグレーションにて以下コマンドを設定させてやる必要があります。

Switch(config)#spanning-tree mode [pvst][rapid-pvst]

スパニングツリーで構築されている全スイッチに設定を行う必要がありますので、ご注意をお願いします。

次にブリッジに関する情報の説明を行っていきます。

先ほど3分割したところから、さらに2分割します。わかりにくくてすみません。

ポイントとして、ルートブリッジ、非ルートブリッジ関係せず、PVST+,RSTPが動いているブリッジ全台数に、ルートブリッジの表示は現れます。

この点は重要ですので、押さえましょう。

コマンドの見方としては、以下の表をご確認ください。

項番	説明
１	ルートブリッジの情報
2	それ以外のブリッジの情報

では早速コマンドの解説を行っていきます。

Root ID Priorityは、STPのPriority値を確認できます。

本記事のルートブリッジはpriority値を4096に設定しておりますので、確認コマンドでは以下の通り表示されています。

Root ID    Priority    4097

ポイントになりますが、PVST+、RSTPではSTP PriorityにVLANのIDが加算された数値をPriority値として扱います。

本記事で説明しているルートブリッジのPriority値は「4096」、VLAN IDは「１」ですので合計値の4097がPriority値となります。

ちなみに、非ルートブリッジでは、show spanning-treeコマンドを実行すると以下の通りに表示されます。

  Bridge ID  Priority    32769  (priority 32768 sys-id-ext 1)
             Address     0060.474E.ADD6
             Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time  20

Point

STPのPriority値はデフォルトで32768になります。

次に2行目のはブリッジのMacアドレスになります。

Address     00E0.F986.0DC6

Ciscoの場合は、MACアドレスの表記が少し独特で4桁ずつ + .（ドット）で表されます。

3行目の表示は、ルートブリッジの場合のみに表示されます。

そのため、ルートブリッジの場合、Root IDとBridge IDはPriority値とmacアドレスの値は同じになります。

This bridge is the root

下の行にはSTPで使用される各種タイマーの値が表示されます。

Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

各種タイマーの説明は以下をご確認ください。

タイマー値	説明
Hello Time	BPDUを送信する間隔値（1秒～10秒で設定可能）
Max Age	ルートブリッジからのBPDUを受信しなくなってから、障害発生とみなす時間
Forward Delay	リスニング、ラーニングの状態にとどまる時間
Aging Time（エージングタイム）	MACアドレステーブルの保持期間時間内に更新がない、MACアドレスの値はテーブルから削除される

最後に一番下のInterfaceに関する情報ですが、一言で言えば操作しているブリッジのインターフェス情報を示している情報になります。以下の表示例は、SW-03にてshow spanning-treeコマンドを実行した結果になります。

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/2            Root FWD 19        128.2    P2p
Fa0/3            Altn BLK 19        128.3    P2p
Fa0/24           Desg FWD 19        128.24   P2p

ここで押さえておきたい点は以下の3点です。

ポートのロール（役割）
ステータス
Type

PVST,RSTPではポートの役割が3つに分かれます。

表示名	表示名	読み方	説明
Root	Root	ルートポート	ルートブリッジの一番近いポート BPDUを受信するポート
Desg	Designated	指定ポート	BPDUの転送を行うポート
Alth	Alternate	非指定ポート	ブロッキングポート。STP内でループを防ぐためのポート

今回はあくまでもshow spanning-treeコマンドに焦点を当てているため、詳しい説明は省きますが、簡単に言えば、rootポートがBPDUを受信するポート、DesginatedポートがBPDUを送信するポート、Alternateポートがデータの送受信を行わないポートとざっくり理解してもらえれば最初は問題ないかと思います。

ステータスですが、PVSTの場合、以下の4つのステータスがあります。

表示名	読み方
BLK	ブロッキング
LIS	リスニング
LRN	ラーニング
FWD	フォワーディング

最後にtypeですが、接続先、ポートの設定によって表示が異なります。

表示名	読み方
P2p	スイッチ間の接続状態を示す
Shr	接続先にハブが間に接続されていることを示す

最後に

スパニングツリー・プロトコル（STP）は、レイヤー2ネットワークを語るうえで避けて通れない基礎テクノロジーです。最近は、スタック構成やリンクアグリゲーション（LAG）を採用したスイッチがぐっと増え、「もう STP を深く学ばなくてもいいのでは？」と思われがち。しかし、冗長構成でループを確実に防ぎ、トラブルシュートをスムーズに行うためには、やはり STP の仕組みをしっかり理解しておくことが欠かせません。

当ブログでは、LAG やスタック構成のメリット・デメリットも別記事で詳しく解説しています。STP と「何がどう違うのか？」をセットで読み比べていただくことで、レイヤー2 冗長化技術の全体像がよりクリアになるはずです。ネットワーク設計や運用の幅を広げたい方は、ぜひ併せてチェックしてみてください。

リンクアグリゲーションに関する解説記事はこちら