BPDU 【Bridge Protocol Data Unit】 BPDUパケット

概要

BPDU(Bridge Protocol Data Unit)とは、構内ネットワーク(LAN)内のネットワークスイッチなどの間でやり取りされるイーサネットフレームの一種で、循環経路を防止する「スパニングツリー」の通信制御に用いられるもの。

スパニングツリーspanning tree)とは、3台以上のネットワークスイッチで構成されるLANに円環(ループ)状の経路が形成され、フレームが循環し続けてしまうのを回避する制御方式である。STPSpanning Tree Protocol)などのプロトコル通信規約)に基づいてスイッチ間で経路情報を伝え合って、一部の経路を閉鎖するなどして循環を抑止する。

BPDUはスパニングツリーが有効なスイッチから一定時間ごとにネットワーク内の他のスイッチに向けてブロードキャスト一斉配信)で送信される特殊なフレームである。内部には自身の識別符号(ブリッジID)、経路探索の起点となるスイッチルートブリッジ)のID伝送速度を加味したルートまでの距離を表す(パスコスト)、ルートまでのホップ数などが記載される。

ブリッジID (bridge ID)

スパニングツリーで用いる各スイッチの識別符号を「ブリッジID」という。8バイトで、前半2バイトルート選定の際の優先度を示す「ブリッジプライオリティ」、後半6バイトが工場出荷時に設定された機器の個体識別符号であるMACアドレスとなる。

プライオリティは管理者が手動で設定するで、ネットワーク内で最も小さなに設定されたスイッチが経路探索における起点(ルートブリッジ)となる。どのスイッチにも何も設定しなければすべてデフォルト値となるため、MACアドレスが最も小さいものがルートとなる。

パスコスト (path cost)

ルートブリッジからの距離を示すだが、物理的な線路長を表すわけではなく、途中のスイッチ間の伝送路に通信速度に応じて設定されたコストをあてはめ、これを端から順に積算したものである。回線の伝送能力が高いほどコストは小さいという関係になっている。

伝送速度とコストの対応は規格で定められており、10Mbps10BASE-Tなど)なら「100」、100Mbps100BASE-TXなど)なら「19」、1GbpsGigabit Ethernet)なら「4」、10Gbps10Gigabit Ethernet)なら「2」などとなっている。

バージョンによる違い

最初のBPDU仕様はSTP(Spaninng Tree Protocol)の規格化(IEEE 802.1D)に伴って策定され、現在ではこれを「バージョン0」と呼んでいる。改良版の「RSTP」(Rapid STP/IEEE 802.1w)では、一部の仕様を改めた「バージョン2」が用いられる。タイプやフラグが一部異なるだけで、フレーム形式自体はバージョン0とほぼ等しくなっている。

複数のVLANを制御できる「MSTP」(Multiple STP/IEEE802.1s)ではBPDUの「バージョン3」が規定された。VLANインスタンスごとにスパニングツリーうため、BPDUにもMST拡張と呼ばれるインスタンスごとのパスコストやルートブリッジIDを格納する領域が追加されている。

(2023.12.5更新)

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この記事の著者 : (株)インセプト IT用語辞典 e-Words 編集部
1997年8月より「IT用語辞典 e-Words」を執筆・編集しています。累計公開記事数は1万ページ以上、累計サイト訪問者数は1億人以上です。学術論文や官公庁の資料などへも多数の記事が引用・参照されています。
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