【ネットワーク基礎】VTPを少しだけ深く学んでみた(CCNA/CCNP)

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目次

はじめに

こんにちは。ネットワークエンジニアの「だいまる」です。

最近投稿している「CCNP」の勉強のアウトプットとして、「VTP」についてまとめていきたいと思います。

VTPとは?

現場であまり聞かないVTPとは

VTPとは「スイッチ間でVLAN情報の同期を行うためのCisco独自のプロトコル」になります。

私自身、このプロトコルを導入しているネットワークをあまり見たことがありませんが、CCNAとCCNPに出てくるので勉強してみました。

このプロトコルは、多数のスイッチでVLANの設定をそれぞれ行う手間が省けるようになります。

しかし、意図しない設定や通信断につながる可能性もあるので注意が必要なプロトコルになります。

3種類あるモードの役割とは

VTPには、サーバ・クライアント・トランスペアレントの3つのモードが存在します。

サーバモードは「VLANの作成・削除」をメインに行うモードとなり、クライアントは「同期・転送」を行います。

トランスペアレントモードは、「同期は行わず、他スイッチへVLAN情報を転送する」ためのモードとなります。

モード名VLAN作成・削除VLAN同期VLAN転送
サーバ⚪︎⚪︎⚪︎
クライアント×⚪︎⚪︎
トランスペアレント⚪︎×⚪︎
VTPモード一覧
サーバモード
サーバモード
クライアントモード
クライアントモード
トランスペアレント
モード
トランスペアレント モード
クライアントモード
クライアントモード
【利用可能】
・VLAN作成・削除
・VLAN同期
・VLAN転送
【利用可能】・VLAN作成・削除…
【利用可能】
・VLAN同期
・VLAN転送
【利用可能】・VLAN同期…
【利用可能】
・VLAN作成・削除
・VLAN転送
【利用可能】・VLAN作成・削除…
【利用可能】
・VLAN同期
・VLAN転送
【利用可能】・VLAN同期…
①VLAN2作成
①VLAN2作成
②VLAN2転送
②VLAN2転送
②VLAN2転送
②VLAN2転送
③VLAN2同期
③VLAN2同期
③VLAN2転送
③VLAN2転送
④VLAN2同期
④VLAN2同期
Text is not SVG – cannot display

同期条件とリビジョン番号とは

VTPが各スイッチ間で同期するためにはいくつか条件が存在します。

  1. トランクポート接続
  2. VTPドメイン名の一致
  3. サーバ or クライアントモードでの設定
  4. パスワードやバージョンの一致

上記の4つが一致しない場合、各スイッチでVTPによるVLAN情報は同期されない状態となります。

サーバモード
L2SW
サーバモード L2SW
クライアント
モード

L2SW
クライアントモードL2SW…
①トランクポート接続
①トランクポート接続
②VTPドメイン名一致
②VTPドメイン名一致
②VTPドメイン名一致
②VTPドメイン名一致
switchport mode trunk
switchport encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 1-10
switchport mode trunk…
switchport mode trunk
switchport encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 1-10
switchport mode trunk…
ドメイン名:Daimaru
ドメイン名:Daimaru
ドメイン名:Daimaru
ドメイン名:Daimaru
③VTPモード(サーバ/クライアント)
④VTP Version/Password一致(今回は割愛)
③VTPモード(サーバ/クライアント)…
Text is not SVG – cannot display

次に、リビジョン番号は「VLAN情報の同期を行うための識別値」となり、リビジョン番号の最大値を持つVLAN情報が各スイッチに同期されます。

初期値は「0」トランスペアレントモードでも「0」となります。

サーバモード
サーバモード
設定変更実施
設定変更実施
リビジョン番号:1
リビジョン番号:1
トランスペアレント
モード
トランスペアレント モード
リビジョン番号:1
リビジョン番号:1
リビジョン番号:1
リビジョン番号:1
リビジョン番号:1
リビジョン番号:1
クライアント
モード
クライアント モード
クライアント
モード
クライアント モード
Text is not SVG – cannot display

しかし、このリビジョン番号がかなり厄介なものになります。

その理由は、同期条件を満たし、他スイッチのリビジョン番号よりも大きい値を持つ新規スイッチが接続された場合、他のスイッチも新規接続スイッチの設定に同期されてしまうためです。

サーバモード
サーバモード
トランスペアレント
モード
トランスペアレント モード
リビジョン番号:1
→リビジョン番号:10
リビジョン番号:1…
クライアント
モード
クライアント モード
クライアント
モード
クライアント モード
新規接続スイッチ
新規接続スイッチ
リビジョン番号:10
リビジョン番号:10
リビジョン番号:1
→リビジョン番号:10
リビジョン番号:1…
リビジョン番号:1
→リビジョン番号:10
リビジョン番号:1…
リビジョン番号:1
→リビジョン番号:10
リビジョン番号:1…
意図しないVTPの同期が発生
意図しないVTPの同期が発生
Text is not SVG – cannot display

同期を行うためのアドバタイズメッセージ

VTPのアドバタイズメッセージでVTPドメイン名やパスワード、VLAN情報、リビジョン番号を共有し同期をとります。

そのためのメッセージは全3種類存在します。

メッセージタイプ詳細
要約メッセージ一般的なアドバタイズメントメッセージ(5分ごとに送信)
サブセットメッセージ同期するVLAN情報を記載(上記のメッセージ送信後に送信)
要求メッセージサーバ/クライアントモードの再起動、ドメイン名の変更時に送信
アドバタイズメントメッセージ一覧

余計なトラフィックを流したくないプルーニング

VTPアドバタイズメントメッセージは、ブロードキャストでの送信となるため、該当VLANが未割当スイッチへの送信は資源(リソース)的に無駄です。

そのため、VTPプルーニングを利用することで資源(リソース)の有効活用が可能となります。

この設定は、サーバモード かつ 該当のVLANが存在しないスイッチで利用します。

サーバモード
サーバモード
クライアント
モード
クライアント モード
クライアント
モード
クライアント モード
クライアント
モード
クライアント モード
プルーニング設定
VLAN2
プルーニング設定 VLAN2
VLAN2有
VLAN2有
VLAN2有
VLAN2有
VLAN2無
VLAN2無
送信しない
送信しない
Text is not SVG – cannot display

実際に確認してみようVTPの設定方法と実機確認

基本設定(Version・ドメイン・モード)

Version・ドメイン・モードの基本コマンドは以下の3行となります。

(config)# vtp version [ 1 | 2 | 3 ] ※デフォルト値:Version 1
(config)# vtp domain (ドメイン名)
(config)# vtp mode [ server | client | transparent ]

上記のコマンドについて、実機確認を行います。

実機確認の構成は以下の通りとなります。

サーバモード
サーバモード
トランスペアレント
モード
トランスペアレント モード
クライアント
モード
クライアント モード
クライアント
モード
クライアント モード
L2SW1
L2SW1
L2SW2
L2SW2
L2SW3
L2SW3
L2SW4
L2SW4
Text is not SVG – cannot display

VTPの動作確認を行うために事前にVTPの設定を行います。

L2SW1#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.

L2SW1(config)#vtp domain Daimaru
Changing VTP domain name from NULL to Daimaru

L2SW1(config)#vtp mode server

L2SW1(config)#end

上記の通り、ドメイン名は「Daimaru」で指定します。

事前確認

各スイッチで「show vlan」と「show vtp status」による事前確認を行います。

この記事内で全てを記載するのは量が多いすぎるため、L2SW1(サーバモード)とL2SW4(クライアントモード)の状態確認を記載します。

リビジョン番号が「1」となっていることに注目してください。

L2SW1#show vlan

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    Gi0/3
10   VLAN0010                         active
11   VLAN0011                         active
12   VLAN0012                         active
13   VLAN0013                         active
14   VLAN0014                         active
15   VLAN0015                         active
16   VLAN0016                         active
17   VLAN0017                         active
18   VLAN0018                         active
19   VLAN0019                         active
20   VLAN0020                         active
1002 fddi-default                     act/unsup
1003 token-ring-default               act/unsup
1004 fddinet-default                  act/unsup
1005 trnet-default                    act/unsup

VLAN Type  SAID       MTU   Parent RingNo BridgeNo Stp  BrdgMode Trans1 Trans2
---- ----- ---------- ----- ------ ------ -------- ---- -------- ------ ------
1    enet  100001     1500  -      -      -        -    -        0      0
10   enet  100010     1500  -      -      -        -    -        0      0
11   enet  100011     1500  -      -      -        -    -        0      0
12   enet  100012     1500  -      -      -        -    -        0      0
13   enet  100013     1500  -      -      -        -    -        0      0
14   enet  100014     1500  -      -      -        -    -        0      0
15   enet  100015     1500  -      -      -        -    -        0      0
16   enet  100016     1500  -      -      -        -    -        0      0
17   enet  100017     1500  -      -      -        -    -        0      0
18   enet  100018     1500  -      -      -        -    -        0      0
19   enet  100019     1500  -      -      -        -    -        0      0
20   enet  100020     1500  -      -      -        -    -        0      0
1002 fddi  101002     1500  -      -      -        -    -        0      0
1003 tr    101003     1500  -      -      -        -    -        0      0
1004 fdnet 101004     1500  -      -      -        ieee -        0      0
1005 trnet 101005     1500  -      -      -        ibm  -        0      0

Remote SPAN VLANs
------------------------------------------------------------------------------


Primary Secondary Type              Ports
------- --------- ----------------- ------------------------------------------

L2SW1#show vtp stat
L2SW1#show vtp status
VTP Version capable             : 1 to 3
VTP version running             : 1
VTP Domain Name                 :
VTP Pruning Mode                : Disabled
VTP Traps Generation            : Disabled
Device ID                       : 5254.0001.8000
Configuration last modified by 192.168.11.201 at 1-17-24 12:58:52
Local updater ID is 192.168.11.201 on interface Gi0/0 (first layer3 interface found)

Feature VLAN:
--------------
VTP Operating Mode                : Server
Maximum VLANs supported locally   : 1005
Number of existing VLANs          : 16
Configuration Revision            : 1
MD5 digest                        : 0x94 0x00 0x67 0x2F 0x9E 0x35 0x35 0x13
                                    0x28 0x21 0xC7 0x55 0x75 0xBA 0x67 0xA6

=============================================================================
L2SW4#show vlan

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    Gi0/2, Gi0/3
10   VLAN0010                         active
11   VLAN0011                         active
12   VLAN0012                         active
13   VLAN0013                         active
14   VLAN0014                         active
16   VLAN0016                         active
17   VLAN0017                         active
18   VLAN0018                         active
19   VLAN0019                         active
20   VLAN0020                         active
1002 fddi-default                     act/unsup
1003 token-ring-default               act/unsup
1004 fddinet-default                  act/unsup
1005 trnet-default                    act/unsup

VLAN Type  SAID       MTU   Parent RingNo BridgeNo Stp  BrdgMode Trans1 Trans2
---- ----- ---------- ----- ------ ------ -------- ---- -------- ------ ------
1    enet  100001     1500  -      -      -        -    -        0      0
10   enet  100010     1500  -      -      -        -    -        0      0
11   enet  100011     1500  -      -      -        -    -        0      0
12   enet  100012     1500  -      -      -        -    -        0      0
13   enet  100013     1500  -      -      -        -    -        0      0
14   enet  100014     1500  -      -      -        -    -        0      0
16   enet  100016     1500  -      -      -        -    -        0      0
17   enet  100017     1500  -      -      -        -    -        0      0
18   enet  100018     1500  -      -      -        -    -        0      0
19   enet  100019     1500  -      -      -        -    -        0      0
20   enet  100020     1500  -      -      -        -    -        0      0
1002 fddi  101002     1500  -      -      -        -    -        0      0
1003 tr    101003     1500  -      -      -        -    -        0      0
1004 fdnet 101004     1500  -      -      -        ieee -        0      0
1005 trnet 101005     1500  -      -      -        ibm  -        0      0

Remote SPAN VLANs
------------------------------------------------------------------------------


Primary Secondary Type              Ports
------- --------- ----------------- ------------------------------------------

L2SW4#show vtp stat
L2SW4#show vtp status
VTP Version capable             : 1 to 3
VTP version running             : 1
VTP Domain Name                 :
VTP Pruning Mode                : Disabled
VTP Traps Generation            : Disabled
Device ID                       : 5254.0007.8000
Configuration last modified by 192.168.11.204 at 1-17-24 14:22:05
Local updater ID is 192.168.11.204 on interface Gi0/0 (first layer3 interface found)

Feature VLAN:
--------------
VTP Operating Mode                : Server
Maximum VLANs supported locally   : 1005
Number of existing VLANs          : 15
Configuration Revision            : 1
MD5 digest                        : 0x32 0x7B 0xB1 0xEE 0x4C 0x29 0xD8 0xE6
                                    0x40 0xD9 0x3C 0xE0 0x53 0x47 0x4E 0x98
L2SW4#

設定変更

この状況でVLAN30をサーバモードのL2SW1に追加します。

L2SW1#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
L2SW1(config)#vlan 30
L2SW1(config-vlan)#exit
L2SW1(config)#end

事後確認

上記実行後、リビジョン番号が+1増加しています。

しかし、L2SW4は増加していません。

この理由は、L2SW3とL2SW4間のVLANにネイティブVLANである「VLAN 1」を許可していないためです。

L2SW1#show vlan

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    Gi0/3
10   VLAN0010                         active
11   VLAN0011                         active
12   VLAN0012                         active
13   VLAN0013                         active
14   VLAN0014                         active
15   VLAN0015                         active
16   VLAN0016                         active
17   VLAN0017                         active
18   VLAN0018                         active
19   VLAN0019                         active
20   VLAN0020                         active
30   VLAN0030                         active
1002 fddi-default                     act/unsup
1003 token-ring-default               act/unsup
1004 fddinet-default                  act/unsup
1005 trnet-default                    act/unsup

VLAN Type  SAID       MTU   Parent RingNo BridgeNo Stp  BrdgMode Trans1 Trans2
---- ----- ---------- ----- ------ ------ -------- ---- -------- ------ ------
1    enet  100001     1500  -      -      -        -    -        0      0
10   enet  100010     1500  -      -      -        -    -        0      0
11   enet  100011     1500  -      -      -        -    -        0      0
12   enet  100012     1500  -      -      -        -    -        0      0
13   enet  100013     1500  -      -      -        -    -        0      0
14   enet  100014     1500  -      -      -        -    -        0      0
15   enet  100015     1500  -      -      -        -    -        0      0
16   enet  100016     1500  -      -      -        -    -        0      0
17   enet  100017     1500  -      -      -        -    -        0      0
18   enet  100018     1500  -      -      -        -    -        0      0
19   enet  100019     1500  -      -      -        -    -        0      0
20   enet  100020     1500  -      -      -        -    -        0      0
30   enet  100030     1500  -      -      -        -    -        0      0
1002 fddi  101002     1500  -      -      -        -    -        0      0
1003 tr    101003     1500  -      -      -        -    -        0      0
1004 fdnet 101004     1500  -      -      -        ieee -        0      0
1005 trnet 101005     1500  -      -      -        ibm  -        0      0

Remote SPAN VLANs
------------------------------------------------------------------------------


Primary Secondary Type              Ports
------- --------- ----------------- ------------------------------------------

L2SW1#show vtp statu
L2SW1#show vtp status
VTP Version capable             : 1 to 3
VTP version running             : 1
VTP Domain Name                 : Daimaru
VTP Pruning Mode                : Disabled
VTP Traps Generation            : Disabled
Device ID                       : 5254.0001.8000
Configuration last modified by 192.168.11.201 at 1-17-24 14:31:46
Local updater ID is 192.168.11.201 on interface Gi0/0 (first layer3 interface found)

Feature VLAN:
--------------
VTP Operating Mode                : Server
Maximum VLANs supported locally   : 1005
Number of existing VLANs          : 17
Configuration Revision            : 2
MD5 digest                        : 0xF8 0x45 0x0D 0x27 0x92 0x81 0x64 0xB1
                                    0xF0 0x7F 0x27 0xBE 0x18 0x7D 0x6E 0xAA

=============================================================================
L2SW4#show vlan

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    Gi0/2, Gi0/3
10   VLAN0010                         active
11   VLAN0011                         active
12   VLAN0012                         active
13   VLAN0013                         active
14   VLAN0014                         active
15   VLAN0015                         active
16   VLAN0016                         active
17   VLAN0017                         active
18   VLAN0018                         active
19   VLAN0019                         active
20   VLAN0020                         active
1002 fddi-default                     act/unsup
1003 token-ring-default               act/unsup
1004 fddinet-default                  act/unsup
1005 trnet-default                    act/unsup

VLAN Type  SAID       MTU   Parent RingNo BridgeNo Stp  BrdgMode Trans1 Trans2
---- ----- ---------- ----- ------ ------ -------- ---- -------- ------ ------
1    enet  100001     1500  -      -      -        -    -        0      0
10   enet  100010     1500  -      -      -        -    -        0      0
11   enet  100011     1500  -      -      -        -    -        0      0
12   enet  100012     1500  -      -      -        -    -        0      0
13   enet  100013     1500  -      -      -        -    -        0      0
14   enet  100014     1500  -      -      -        -    -        0      0
15   enet  100015     1500  -      -      -        -    -        0      0
16   enet  100016     1500  -      -      -        -    -        0      0
17   enet  100017     1500  -      -      -        -    -        0      0
18   enet  100018     1500  -      -      -        -    -        0      0
19   enet  100019     1500  -      -      -        -    -        0      0
20   enet  100020     1500  -      -      -        -    -        0      0
1002 fddi  101002     1500  -      -      -        -    -        0      0
1003 tr    101003     1500  -      -      -        -    srb      0      0
1004 fdnet 101004     1500  -      -      -        ieee -        0      0
1005 trnet 101005     1500  -      -      -        ibm  -        0      0

Remote SPAN VLANs
------------------------------------------------------------------------------


Primary Secondary Type              Ports
------- --------- ----------------- ------------------------------------------

L2SW4#show vtp statu
L2SW4#show vtp status
VTP Version capable             : 1 to 3
VTP version running             : 1
VTP Domain Name                 : Daimaru
VTP Pruning Mode                : Disabled
VTP Traps Generation            : Disabled
Device ID                       : 5254.0007.8000
Configuration last modified by 192.168.11.201 at 1-17-24 12:58:52

Feature VLAN:
--------------
VTP Operating Mode                : Client
Maximum VLANs supported locally   : 1005
Number of existing VLANs          : 16
Configuration Revision            : 1
MD5 digest                        : 0x61 0x23 0xA6 0x40 0xB5 0x14 0x40 0x8C
                                    0x05 0xA4 0x3E 0xF5 0xDE 0xF0 0x94 0x5D
L2SW4#
サーバモード
サーバモード
クライアント
モード
クライアント モード
クライアント
モード
クライアント モード
クライアント
モード
クライアント モード
VLAN30追加
VLAN30追加
同期
同期
同期
同期
非同期
非同期
VLAN1がないため
送信しない
VLAN1がないため…
Text is not SVG – cannot display

L2SW3ーL2SW4にVLAN1を追加し設定変更

L2SW3-L2SW4間にVLAN1を「switchport trunk allowed vlan add 1」コマンドで追加します。

L2SW3#show running-config interface gigabitEthernet 0/1

interface GigabitEthernet0/1
 switchport trunk allowed vlan 1,10-14,16-20,30,40,50
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport mode trunk
 negotiation auto
end

L2SW4#show running-config interface gigabitEthernet 0/1

interface GigabitEthernet0/1
 description L2SW3 Gi0/1
 switchport trunk allowed vlan 1,10-14,16-20,30,40,50
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport mode trunk
 negotiation auto
end

上記の状態で、VLAN40を追加した場合、L2SW4の状態確認を行うとしっかりリビジョン番号が変わっていることがわかります。

L2SW1#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
L2SW1(config)#vlan 40
L2SW1(config-vlan)#end

L2SW4#show vtp status
VTP Version capable             : 1 to 3
VTP version running             : 1
VTP Domain Name                 : Daimaru
VTP Pruning Mode                : Disabled
VTP Traps Generation            : Disabled
Device ID                       : 5254.0007.8000
Configuration last modified by 192.168.11.201 at 1-17-24 14:46:52

Feature VLAN:
--------------
VTP Operating Mode                : Client
Maximum VLANs supported locally   : 1005
Number of existing VLANs          : 18
Configuration Revision            : 7
MD5 digest                        : 0x3A 0x97 0xEC 0x66 0x41 0x83 0x3F 0x7E
                                    0xFB 0x65 0x94 0x2D 0xEF 0xFB 0x0F 0x67
サーバモード
サーバモード
クライアント
モード
クライアント モード
クライアント
モード
クライアント モード
クライアント
モード
クライアント モード
VLAN30追加
VLAN30追加
同期
同期
同期
同期
非同期
非同期
VLAN1追加
送信可能
VLAN1追加…
Text is not SVG – cannot display

この時のパケットの中身を見てみると、しっかりVTPがキャプチャできていました。

仕様通り、VTP要約アドバタイズメントとサブセットアドバタイズメントメッセージがセットで送信されていることがわかります。

まずはじめに、VTP要約アドバタイズメントの中身を見るとVTPのVersionやメッセージタイプのCode(0x01)、リビジョン番号などが記載されています。

VTP要約メッセージとセットで送られるVTPサブセットメッセージの中身をみると、VTPメッセージのコード(0x02)とドメイン名、コリジョン番号、VLAN情報が載っていることがわかります。

オプション(パスワード・プルーニング)

VTPのオプションにはパスワードとプルーニングがあります。

それらを設定するためのコマンドは以下の通りとなります。

(config)# vtp password <パスワード>
(config)# vtp pruning

最後に

今回はVTPを勉強しアウトプットとして実機確認までやってみました。

正直、このプロトコルが適用されているネットワークをあまり見たことがないのでやる必要がないかもしれませんが、試験対策としてしっかり覚えておきたいと思います。

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