スパニングツリー・VLAN・リンクアグリゲーション

スパニングツリー（STP）

スイッチの間の経路を二重にしておけば，1本が切れても通信は続きます。 ところがレイヤ2のフレームには寿命（TTL）がないので，経路が輪（ループ）になっていると，ブロードキャストが永遠に回り続けてネットワークが止まります。 スパニングツリープロトコルは，スイッチ（ブリッジ）同士で情報を交換して一部のポートを通信に使わない状態にし，ループのない木の形にする仕組みです。 使っている経路に障害が起きると，止めていたポートを使って迂回する経路を作り直します。

切り替えを速くした RSTP，複数の VLAN をまとめた単位でスパニングツリーを作る MSTP もあります。

VLAN

VLAN は，1台のスイッチのポートをグループに分け，物理的な配線とは関係なく，論理的に別々のネットワーク（セグメント）にする技術です。 ブロードキャストは同じ VLAN の中にしか届かないので，不要な通信や情報の流出を減らせます。VLAN の間の通信にはルータ（レイヤ3スイッチ）が要ります。

• IEEE 802.1Q（タグ VLAN）：イーサネットフレームの送信元 MAC アドレスの後ろに VLAN タグを挿入し，どの VLAN のフレームかを示す。VLAN を識別する VID は12ビット
• トランクポート：スイッチ同士をつなぐポートなど，複数の VLAN に所属してタグ付きのフレームを運ぶポート
• 認証 VLAN：利用者を認証してから，その人に決めた VLAN に接続させる仕組み

リンクアグリゲーション

スイッチ同士やスイッチとコンピュータの間をつなぐ複数の物理回線を，論理的に1本の回線に束ねる技術です。 帯域が広がるうえ，1本が切れても残りで通信を続けられます。スパニングツリーと違い，束ねた回線はすべて同時に使えます。

試験での問われ方

当サイトが収録している午前の問題のうち，スパニングツリー・VLAN・リンクアグリゲーションなどの語が出てくるのは37問です。 ネットワークスペシャリストと情報処理安全確保支援士の午前Ⅱがほとんどです。型ごとに数えると次のとおりです。

• スパニングツリー（12問）。記述の正誤（「ルートブリッジの決定には，ブリッジの優先順位と MAC アドレスが使用される」，4問）， 機能の説明（「複数のブリッジ間で情報を交換し合い，ループ発生の検出や障害発生時の迂回ルート決定を行う」），ループの発生を防ぐプロトコル（3問）， 代表ポート，MSTP，図のネットワークで作られる木の問題です。
• VLAN（10問）。レイヤ3スイッチでセグメントを分ける効果（「スイッチが，PC からのブロードキャストパケットの到達範囲を制限するので，アドレス情報の不要な流出のリスクを低減できる」など，4問）， VLAN タグの挿入位置，VID のビット長（12），トランクポート，認証 VLAN（3問）です。
• リンクアグリゲーション（8問）。「複数のポートを束ねて一つの論理ポートとして扱う技術」などの説明から名前を選ぶ問題です。
• このほか，VRRP（4問）や IPsec（2問）を選ばせる問題の選択肢に出てきます。

出題された過去問（37問）

リンク先の年度ページで，問題と解説を読めます。

関連する用語

CSMA/CD・CSMA/CA　ルーティングプロトコル（RIP・OSPF・BGP）