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IEEE 802.1aqは、最短経路ブリッジング( SPB )のサポートを追加したIEEE 802.1Qネットワーク規格の改訂版です。この技術は、マルチパス ルーティングを可能にしながら、イーサネットネットワークの作成と構成を簡素化することを目的としています。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
SPB は、古いスパニングツリープロトコルであるIEEE 802.1D STP、IEEE 802.1w RSTP、およびIEEE 802.1s MSTP を置き換えるように設計されています。これらは、スイッチングループを引き起こす可能性のある冗長なパスをブロックしますが、SPB は、複数の等コストパスですべてのパスをアクティブにし、はるかに大きなレイヤ 2トポロジを提供し、[ 4 ]より高速な収束時間をサポートし、メッシュ ネットワークのすべてのパス間でトラフィックの負荷共有を可能にすることで効率を向上させます。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]これは、イーサネットをレイヤ 2 の事実上のプロトコルとして確立したプラグアンドプレイの性質を維持するように設計されています 。
この技術は、リンクステートプロトコルを使用してトポロジとVLANメンバーシップの両方を通知することで、ネイティブイーサネットインフラストラクチャ上にVLANを提供します。パケットは、 IEEE 802.1ahに準拠したMAC-in-MAC方式、またはIEEE 802.1QもしくはIEEE 802.1adに準拠したタグ付け方式でエッジでカプセル化され、VLANの他のメンバーにのみ転送されます。ユニキャスト、マルチキャスト、ブロードキャストがサポートされ、すべてのルーティングは対称最短経路で行われます。
制御プレーンは、 RFC 6329で定義されている少数の拡張機能を活用した中間システム間（IS-IS）ルーティングプロトコルに基づいています。[ 9 ]
2006年3月4日、ワーキンググループは802.1aqドラフト0.1を公開した。[ 10 ] 2012年3月、IEEEは802.1aq規格を承認した。[ 11 ]
2013 年 5 月、ラスベガスで開催された Interop 2013 で SPB がバックボーンとして機能し、初の公開マルチベンダー相互運用性が実証されました。[ 12 ] 2013 年と 2014 年に SPB は、前年の 10 分の 1 のリソースで InteropNet バックボーンを構築するために使用されました。[ 13 ] Interop 2014では、 SPB はソフトウェア定義ネットワーク(SDN) 機能を実現できるバックボーン プロトコルとして使用されました。[ 14 ] [ 15 ]
2014年の冬季オリンピックは、SPB「IEEE 802.1aq」技術を使用した初の「ファブリック対応」大会でした。[ 16 ] [ 17 ]大会期間中、このファブリックネットワークは最大54 Tbit/sのトラフィックを処理することができました。[ 18 ]
IETFが提案した標準規格RFC 6329で定義されている中間システム間（IS-IS）プロトコルは、SPBの制御プレーンとして使用されます。 [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] SPBは、IS-ISにステートマシンやその他の実質的な変更を必要とせず、新しいネットワーク層プロトコル識別子（NLPID）と一連のTLVのみを必要とします。[ 9 ]：セクション13
SPBは、複数の等コストパスを利用してメッシュ接続されたイーサネットネットワークで最短経路転送を可能にします。これにより、SPBは大規模なレイヤ2トポロジをサポートし、スパニングツリープロトコルで構成されたネットワークと比較して、より高速な収束とメッシュトポロジの利用効率の向上を実現します。SPBは、少数のTLVとサブTLVでIS-ISを拡張し、IEEE 802.1adプロバイダブリッジ（PB）とIEEE 802.1ahプロバイダバックボーンブリッジ（PBB）という2つのイーサネットカプセル化データパスをサポートします。
SPBは、 IPv4やIPv6などの他のネットワーク層プロトコルと並行して動作するように設計されています。標準規格では、2つのノードがSPB隣接関係を確立できなかった場合でも、他のネットワーク層プロトコル（OSPFなど）の隣接関係が拒否されるなどの副次的な影響が生じないことが規定されています。
RFC 6329で定義されている、802.1aq SPBの標準化されたサポートを提供するIS-IS拡張機能は以下のとおりです。
802.1aq は IPv4 や IPv6 などの他のネットワーク層プロトコルと並行して動作するように設計されているため、2 つのノードが SPB 隣接関係を確立できなかった場合でも、ネットワーク層プロトコルが隣接関係を拒否することはありません。RFC 6328 では、802.1aq にネットワーク層プロトコル ID (NLPID) 値 0xC1 を割り当てています。[ 26 ]この NLPID は、SPB ブリッジが隣接関係を形成し、802.1aq ドメインの一部として動作する能力を示すために使用されます。802.1aq フレームは、この NLPID を双方向に通知する隣接関係上で流れ、ノードは、双方向に通知されていない隣接関係を存在しない (無限リンクメトリック) とみなします。 802.1aqは、通常のIIH PDUに3つの新しいTLVを追加し、他のすべてのSPB TLVと同様に、マルチトポロジTLV内を伝送するため、単一のIS-ISプロトコルインスタンス内で複数のSPB論理インスタンスが可能になります。
SPBは複数のVIDを使用でき、どのVIDをどの目的に使用するかについて合意します。IIH PDUには、使用されるすべてのVIDのダイジェストが含まれており、これはマルチプルスパニングツリー構成TLVと呼ばれ、IEEE 802.1Qから再利用された共通のコンパクトなエンコーディングを使用します。
ループ防止のため、SPBネイバーは、トポロジデータベースの内容が同期されていることを検証するメカニズムをサポートすることもできます。オプションのSPB-DigestサブTLVを使用してSPBトポロジ情報のダイジェストを交換することで、ノードは情報を比較し、トポロジの不一致が示された場合に特定のアクションを実行できます。
最後に、SPBはどの最短パスツリー（SPT）セットがどのVIDによって使用されているかを知る必要があり、これはベースVLAN識別子TLVに含まれています。
すべてのSPBノード情報拡張は、新しいマルチトポロジ（MT）機能TLV内に格納されます。伝送する必要のある情報量に応じて、MT機能TLVは1つまたは複数存在する場合があります。
SPBインスタンスサブTLVは、このノードまたはトポロジインスタンスの最短経路送信元ID（SPSourceID）を示します。これは、このノードまたはインスタンスから発信されるフレームのマルチキャスト宛先アドレス（DA）の生成に使用されます。
SPB には複数の ECT アルゴリズムが定義されており、今後、ECMPやハッシュベースの動作、(*,G)マルチキャストツリーなど、追加のアルゴリズムが定義される可能性があります。これらのアルゴリズムは、このオプションの TLV を使用して、新しいアルゴリズムのパラメータ データを定義します。タイ ブレーク パラメータには、大きく分けて 2 つのアルゴリズムがあります。1 つはノード データを使用してタイを解消するもので、もう 1 つはリンク データを使用してタイを解消するものです。SPBインスタンスの不透明な等コスト ツリー アルゴリズム TLV は、不透明なタイ ブレーク データをノードに関連付けるために使用されます。
SPBリンクメトリックサブTLVは、マルチトポロジ中間システムネイバーTLV内、または拡張IS到達可能性TLV内に存在します。SPB隣接不透明等コストツリーアルゴリズムTLVも、マルチトポロジ中間システムTLV内、または拡張IS到達可能性TLV内に存在します。IS-IS隣接関係にこのサブTLVが存在しない場合、その隣接関係では、指定されたトポロジインスタンスのSPBトラフィックは伝送されません。
SPBMサービス識別子およびユニキャストアドレスTLVは、発信元ノード上のサービスグループメンバーシップを導入したり、ノード上に存在するか、ノードから到達可能な追加のB-MACユニキャストアドレスを通知するために使用されます。SPBV MACアドレスTLVは、 SPBVモードでグループMACアドレスを通知するために使用されるIS-ISサブTLVです。
最短経路ブリッジング-VID（SPBV）と最短経路ブリッジング-MAC（SPBM）は、802.1aqの2つの動作モードです。どちらもリンクステートルーティングの主要な利点を継承しています。
SPBMは、透過的なイーサネットLANセグメントのエミュレーションを提供します。スコープ付きマルチキャストツリーを備えたVLANを実装しているため、ブロードキャスト、不明なユニキャスト、マルチキャストトラフィックの送信側での破棄は発生しません。これは、少数の共有ツリーを使用する方式に共通する特徴です。したがって、破棄されるフレームの割合が増加しても、ネットワークの規模が大きくなるにつれて性能が低下することはありません。
このアプリケーションの通信事業者空間における同等の事例は、共通の通信事業者インフラストラクチャを介して企業にイーサネットVPNサービスを提供することです。求められる特性は基本的に同じで、顧客のイーサネットサービス（ポイントツーポイントとLANの両方）に対する完全な透過性と、ある顧客のトラフィックと他のすべての顧客のトラフィックとの間の完全な分離です。
SPBMがデータプレーンとコントロールプレーンの両方で透過性を持つことによるもう一つのメリットは、 MEF 6.1サービスセットを提供できることです。また、地理的に冗長なブロードバンドバックホールをサポートするためのツールキットを通信事業者に提供します。このようなアプリケーションでは、多数のDSLAMやその他のアクセス機器を複数のブロードバンドリモートアクセスサーバー（BRAS）サイトにバックホールし、アプリケーションによってセッションをBRASにバインドする必要があります。ただし、DSLAM同士が通信することは許可してはなりません。通信事業者がピアツーピア接続を制御する能力を失うためです。MEF E-TREEはまさにこの問題を解決し、さらにIPTV配信のための効率的なマルチキャストファブリックを提供します。
SPBMは、メンバー間を接続する最短経路ツリーの分岐点でのみパケットを複製する理想的なマルチキャスト複製モデルと、本質的にはシリアルユニキャストパケットを同じ最短経路ツリーに沿って他のすべてのメンバーに送信する、状態集約度の低いヘッドエンド複製モデルの両方を提供します。これら2つのモデルは、エッジにおけるサービスのプロパティを指定することで選択され、これにより、マルチキャスト状態のインストールに関するトランジットノードの決定に影響します。これにより、最適なトランジット複製ポイント（状態コストは大きい）と、ヘッドエンド複製モデルのコア状態の削減（ただしトラフィックははるかに多い）との間でトレードオフを行うことができます。これらの選択は、同じ個別サービスID（I-SID）の異なるメンバーに対して異なることができ、異なるメンバーに対して異なるトレードオフを行うことができます。
下の図5は、SPBMがネットワーク全体規模で何を行っているかを素早く理解するための図です。図5は、エッジメンバーシップ情報と、トランジットレプリケーションを備えたソースごと、サービスごとのツリーの決定論的な分散計算から、7メンバーのE-LANがどのように作成されるかを示しています。ヘッドエンドレプリケーションは単純で、既存のユニキャストFIBを使用してコピーを既知の他の受信者にシリアルに転送するだけなので、ここでは示していません。
802.1aq は、既存のすべてのイーサネット操作、管理、運用(OA&M) を基盤としています。802.1aq は、特定の仮想 LAN (VLAN) のユニキャストおよびマルチキャストパケットが同じ順方向および逆方向のパスをたどり、完全に標準的な 802 カプセル化を使用することを保証するため、IEEE 802.1ag および Y.1731 [ 27 ]のすべての方式は、802.1aq ネットワーク上で変更なく動作します。
802.1aq は、IEEE 802.1Q でカバーされるすべての IEEE VLAN 用の IEEE 公認リンク状態イーサネット制御プレーンです。[ 28 ]最短パスブリッジング仮想ローカルエリアネットワーク識別子 (VLAN ID) または最短パスブリッジング VID (SPBV) は、スパニングツリー技術との下位互換性のある機能を提供します。SPBM は、プロバイダバックボーンブリッジ (PBB) 機能を使用する追加の値を提供します。SPB (両方の一般的な用語) は、イーサネットデータパス (SPBV の場合は IEEE 802.1Q、SPBM の場合は IEEE 802.1ah による PBB) と最短パスブリッジ (ネットワーク間インターフェイス(NNI) リンク) 間で実行される IS-IS リンク状態制御プロトコルを組み合わせます。リンク状態プロトコルは、ネットワークトポロジを検出してアドバタイズし、SPT 領域内のすべてのブリッジから SPT を計算するために使用されます。
SPBMでは、参加ノードのバックボーンMAC（B-MAC）アドレスと、非参加デバイスへのインターフェース（ユーザーネットワークインターフェース（UNI）ポート）のサービスメンバーシップ情報が配布されます。トポロジデータは計算エンジンに入力され、各参加ノードから他のすべての参加ノードへの最小コストに基づいて対称的な最短パスツリーが計算されます。SPBVでは、これらのツリーによって、個々のMACアドレスを学習し、グループアドレスのメンバーシップを配布できる最短パスツリーが提供されます。SPBMでは、最短パスツリーを使用して、各参加ノードの個々のB-MACアドレスとグループアドレスの転送テーブルが作成されます。グループマルチキャストツリーは、（送信元、グループ）ペアリングによって形成されるデフォルトの最短パスツリーのサブツリーです。トポロジによっては、複数の異なる等コストマルチパスツリーが可能であり、SPBはIS-ISインスタンスごとに複数のアルゴリズムをサポートしています。
SPBでは、他のリンクステートベースのプロトコルと同様に、計算は分散的に行われます。各ノードは、通常は同期されたネットワークとUNIポートの共通ビューに基づいて、イーサネット準拠の転送動作を独立して計算します。イーサネットフィルタリングデータベース（または転送）テーブルはローカルで作成され、ネットワーク転送動作のその部分を独立して決定論的に実装します。
データパスの2つの異なる種類により、このプロトコルのわずかに異なる2つのバージョンが生まれます。1つ（SPBM）は、多数の独立したクライアントLANインスタンスとその関連デバイスのMACアドレスを完全に分離する必要がある場合を想定しており、そのため完全なカプセル化（MAC-in-MAC、別名IEEE 802.1ah）を使用します。もう1つ（SPBV）は、クライアントデバイスのMACアドレスのそのような分離が不要な場合を想定しており、参加するNNIリンク上の既存のVLANタグのみを再利用します。時系列的には、SPBVが先に登場し、このプロジェクトは当初、MSTPのスケーラビリティとコンバージェンスに対処するために構想されました。
PBBの仕様策定が進むにつれ、PBBデータプレーンとリンクステート制御プレーンの両方を活用することで、イーサネットの機能と用途が大幅に拡張されることが明らかになりました。プロバイダリンクステートブリッジング（PLSB）は、このようなシステムの具体的な例を示すために、IEEE 802.1aq最短経路ブリッジングワーキンググループに提案された暫定的な案でした。IEEE 802.1aqの標準化が進むにつれて、PLSBで提案された詳細なメカニズムの一部は機能的に同等のものに置き換えられましたが、 PLSBに盛り込まれた主要な概念はすべて標準規格に引き継がれました。
最短経路ブリッジングの主な特徴は、リンクステートIS-ISを使用してネットワークトポロジを学習できることです。SPBVでは、ツリーを識別するために、各ソースブリッジに異なる最短経路VLAN ID（SPVID）を使用します。IS-ISトポロジは、固有のSPVIDを割り当てるためと、個々のアドレスおよびグループアドレスの最短経路転送を有効にするために使用されます。当初は小規模で構成の少ないネットワークを対象としていたSPBは、SPBVの最新のプロバイダ制御プレーンを包含し、イーサネットのデータプレーンの概念を調和させる大規模なプロジェクトへと発展しました。
SPBは、最短パス領域を定義します。これは、最短パストポロジと、任意の数のレガシーブリッジで構成されるVLANトポロジの残りの部分との境界です。SPBは、SPB対応ブリッジを学習し、同じベースVIDとMSTID構成ダイジェスト（SPB目的のVID割り当て）を持つSPB対応ブリッジを含むように領域を拡張することで動作します。
SPBVは、ループ防止をサポートする最短経路ツリーを構築し、オプションでSPVID上でのループ緩和もサポートします。SPBVはイーサネットMACアドレスの学習を可能にするだけでなく、マルチキャストアドレスを配布することもできます。このマルチキャストアドレスは、マルチMAC登録プロトコル（MMRP）を介して、またはマルチキャストメンバーシップのIS-IS配布を直接使用して、マルチキャストメンバーシップに基づいて最短経路ツリーを剪定するために使用できます。
SPBVは最短経路ツリーを構築するだけでなく、Rapid Spanning Tree Protocol（ SPT）およびMultiple Spanning Tree Protocol（MSTP）を実行する従来のブリッジとも連携します。SPBVはMSTPリージョンの技術を利用して非SPTリージョンと連携し、リージョン外部から見ると論理的には大規模な分散ブリッジとして動作します。
SPBVは最短経路ツリーをサポートしていますが、リンク状態データベースから計算され、ベースVIDを使用するスパニングツリーも構築します。つまり、SPBVはこの従来のスパニングツリーを使用して、共通内部スパニングツリー（CIST）を計算できます。CISTは、他のレガシーブリッジとの相互接続に使用されるデフォルトのツリーです。また、SPBVの設定に問題が発生した場合のフォールバックスパニングツリーとしても機能します。
SPBVは、中規模のブリッジを管理するように設計されています。SPBVは、最短経路上のすべてのブリッジでMACアドレスを学習し、宛先MACアドレスが複数のSPVIDに関連付けられる可能性があるため、共有VLAN学習を使用する点でSPBMとは異なります。SPBVは、SPBV領域外であっても、転送するすべてのMACアドレスを学習します。
最短経路ブリッジングMAC（SPBM）はPBBデータプレーンを再利用するため、バックボーンコアブリッジ（BCB）がカプセル化されたクライアントアドレスを学習する必要はありません。ネットワークのエッジで、C-MAC（クライアント）アドレスが学習されます。SPBMはプロバイダリンクステートブリッジング（PLSB）と非常によく似ており、同じデータプレーンと制御プレーンを使用しますが、PLSBの制御メッセージのフォーマットと内容は互換性がありません。
SPBMエッジで受信されたイーサネット接続デバイスからのユニキャストトラフィックの個々のMACフレームは、PBB IEEE 802.1ahヘッダーにカプセル化され、参加ネットワークの反対側にある非参加接続ネットワークに出力される際にカプセル化が解除されるまで、IEEE 802.1aqネットワークをそのまま通過します。
イーサネット宛先アドレス（UNIポートに接続されたデバイスから）は、論理LAN上で学習され、適切な参加B-MACアドレスに転送されて、遠端のイーサネット宛先に到達します。このようにして、イーサネットMACアドレスはIEEE 802.1aqネットワークのコアでルックアップされることはありません。SPBMとPBBを比較すると、動作はPBB IEEE 802.1ahネットワークとほぼ同じです。PBBではB-MACアドレスの学習方法が規定されておらず、スパニングツリーを使用してB-VLANを制御する場合があります。SPBMの主な違いは、B-MACアドレスが制御プレーンで分散または計算されるため、PBBのB-MAC学習が不要になることです。また、SPBMでは、たどるルートが最短パスツリーであることを保証します。
IEEE 802.1aq ネットワークにおけるユニキャストおよびマルチキャストトラフィックに使用される順方向および逆方向のパスは対称です。この対称性により、IEEE 802.1ag の継続性障害管理 (CFM) は SPBV および SPBM に対して変更なく動作することができ、高精度時刻同期プロトコルなどの時刻配信プロトコルに対して望ましい特性を備えています。
グループアドレスと宛先不明の個々のフレームは、同じイーサネットサービスのメンバーにのみ最適に送信されます。IEEE 802.1aq は、IEEE 802.1aq ネットワークの非参加論理ポート間で形成される E-LINE、E-LAN、または E-TREE 構造の形式で、数千の論理イーサネットサービスの作成をサポートしています。これらのグループアドレスパケットは PBB ヘッダーでカプセル化され、SA 内の送信元参加アドレスを示します。DA は、このフレームを転送するローカルで有効なグループアドレスと、フレームの発信元ブリッジを示します。IEEE 802.1aq マルチキャスト転送テーブルは、同じサービスグループのメンバーであるブリッジのペア間の最短パス上にあるすべてのブリッジが、受信したフレームをそのサービスグループのメンバーに転送または複製するための適切な転送データベース (FDB) 状態を作成するような計算に基づいて作成されます。グループアドレスの計算によって最短パスツリーが生成されるため、任意のリンク上にはマルチキャストパケットのコピーが常に 1 つだけ存在します。参加する論理ポート間の最短経路上のブリッジのみがFDB状態を生成するため、マルチキャストはネットワークリソースを効率的に利用する。
実際のグループアドレス転送操作は、従来のイーサネットとほぼ同じように動作します。バックボーン宛先アドレス（B-DA）とバックボーンVLAN識別子（B-VID）の組み合わせを検索して、次のホップの出力セットを見つけます。従来のイーサネットとの唯一の違いは、参加ブリッジバックボーンメディアアクセスコントロール（B-MAC）アドレスの逆方向学習が無効になり、代わりに受信チェックと破棄が行われる点です（フレームが予期しない送信元から受信インターフェイスに到着した場合）。ただし、SPBMマルチキャストツリーのエッジでは学習が実装されており、逆方向（パケットがインターフェイスに到着したとき）に個々のフレームを正しくカプセル化するために、B-MACとMACアドレスの関係を学習します。
適切に実装されたIEEE 802.1aqネットワークは、最大1000個の参加ブリッジをサポートし、イーサネットデバイスに数万個のレイヤ2 E-LANサービスを提供できます。これは、イーサネットデバイスに面するポートを、特定のサービスのメンバーであることを示すように構成するだけで実現できます。新しいメンバーが参加したり離脱したりすると、IS-ISプロトコルはI-SIDメンバーシップの変更を通知し、計算処理によって参加ノードネットワーク内のツリーが必要に応じて拡大または縮小され、そのサービスの効率的なマルチキャスト特性が維持されます。
IEEE 802.1aq は、新しい接続ポイントが追加または削除された場合でも、サービスの接続ポイントのみを設定すればよいという特性を持っています。計算によって生成されたツリーは、接続性を維持するために必要に応じて自動的に拡張または剪定されます。既存の実装の中には、この特性を利用して、リングなどのデュアルホーム技術の接続ポイントを（設定によるのではなく）自動的に追加または削除し、セカンダリ接続ポイントをアクティブ化してプライマリ接続ポイントを非アクティブ化することで、参加していないリングプロトコルと IEEE 802.1aq ネットワーク間の最適なパケットフローを維持するものがあります。
障害回復はIS-ISによって行われ、リンク障害が通知され、新たな計算が実行されることで、新しいFDBテーブルが作成されます。IS-ISはイーサネットアドレスを通知したり認識したりしないため、SPBMコアによる再学習は不要であり、学習済みのカプセル化はトランジットノードやリンク障害の影響を受けません。
リンク障害の検出は、IEEE 802.1ag Continuity Check Protocol (CCP) を使用することで改善できます。CCP はリンクの状態をテストし、障害が発生した場合は IS-IS プロトコルに報告します。これにより、IS-IS hello メッセージ損失メカニズムを使用する場合よりもはるかに高速な障害検出が可能になります。
SPBVとSPBMはどちらも、リンクステート制御プレーンの高速な収束性を継承しています。SPBMの特長は、シグナリングの代わりに計算を用いることで、ユニキャストの収束と同程度の時間でマルチキャストツリーを再構築できる点です。SPBMブリッジはトポロジデータベース上で計算を実行すると、SPTのルートと1つ以上のリーフ間の最短パス上にあるかどうかを認識し、それに応じて状態をインストールできます。収束は、個別のシグナリングトランザクションを用いてマルチキャストツリー上のブリッジの位置を段階的に発見することによって制限されることはありません。ただし、ノード上のSPBMはピアと完全に独立して動作するわけではなく、現在のネットワークトポロジについてピアとの合意を強制します。この非常に効率的なメカニズムは、ネットワークビュー全体をカバーする単一のリンクステートダイジェストの交換を使用し、各ルートへの各パスについて個別に合意する必要はありません。その結果、ネットワークを収束させるために交換されるメッセージ量は、ネットワーク内のマルチキャストツリーの数ではなく、トポロジの段階的な変化に比例します。多数のツリーを変更する可能性のある単純なリンクイベントは、リンクイベントのみを通知することで伝えられます。その後のツリー構築は、各ノードでのローカル計算によって実行されます。サービスインスタンスに単一のサービスアクセスポイントを追加する場合、ツリーの数に関係なく、I-SIDを通知するだけで済みます。同様に、数百から数千のツリーの再構築を伴う可能性のあるブリッジの削除も、少数のリンク状態の更新で通知されます。
マルチシャーシ・リンクアグリゲーション・グループ環境では、複数のスイッチシャーシはSPB制御プレーンから単一のスイッチとして認識され、シャーシ間の複数のリンクはアグリゲートリンクとして認識されます。この構成では、単一のリンクまたはノードの障害は制御プレーンからは認識されず、ローカルで処理されるため、50 ミリ秒未満の復旧時間を実現できる可能性があります。
このセクションにある3つのアニメーションGIFは、802.1aqの動作を示すのに役立ちます。
図5に示す最初のGIFアニメーションは、ISID 100を使用して7メンバーのE-LANを作成した66ノードネットワークにおけるルーティングを示しています。この例では、各メンバーから他のすべてのメンバーに到達するために作成された等コストツリー（ECT）を示しています。各メンバーを順番に表示して、このサービス用に作成されたツリーの完全なセットを示します。途中で一時停止して、2つのノード間のルーティングの対称性を示し、それを赤い線で強調します。いずれの場合も、ツリーのソースは小さな紫色のVで強調表示されます。
図6に示す2番目のアニメーションGIFは、図4と同じ66ノードネットワークにおける8つのECTパスを示しています。後続の各アニメーションフレームでは、同じソース（紫色）が使用されていますが、異なる宛先（黄色）が表示されています。各フレームでは、ソースと宛先の間にすべての最短パスが重ねて表示されます。2つの最短パスが同じホップを通過する場合、描画される線の太さが増します。66ノードネットワークに加えて、サーバー内部（下部）とサーバーからルーター層（上部）の両方にソースと宛先を持つ、小規模なマルチレベルデータセンタースタイルのネットワークも表示されています。このアニメーションは、生成されるECTの多様性を示すのに役立ちます。
図7に示す最後のアニメーションGIFは、現在定義されている16種類の標準アルゴリズムすべてを使用した、送信元から送信先までのECT経路を示しています。
当初は16個の等コストマルチツリー（ECMT）パスが定義されますが、実際にはさらに多くのパスが存在します。IEEE 802.1aqネットワークにおけるECMTは、順方向パスと逆方向パスの対称性により、インターネットプロトコル（IP）やマルチプロトコルラベルスイッチング（MPLS）よりも予測可能性が高くなります。そのため、どのECMTパスを使用するかは、IP/MPLSではローカルまたはハッシュによる決定であるのに対し、ECMTではオペレータがヘッドエンドに割り当てる決定となります。
IEEE 802.1aq では、リンク コストが等しい 2 つのパスから選択する場合、最初の ECMT タイ ブレーキング アルゴリズムに次のロジックを使用します。まず、一方のパスがホップ数で他方のパスより短い場合は、短い方のパスが選択されます。そうでない場合は、ブリッジ 識別子 (BridgePriority と IS-IS SysID を連結したもの) が最小のパスが選択されます。他の ECMT アルゴリズムは、BridgePriority と SysID の既知の順列を使用するだけで作成されます。たとえば、2 番目に定義された ECMT アルゴリズムは、BridgeIdentifier の逆数の最小値を持つパスを使用し、ノード 識別子が最大のパスを選択するものと考えることができます。SPBM の場合、各順列は個別の B-VID としてインスタンス化されます。マルチパス順列の上限は、802.1aq 操作に委任された B-VID の数によって制限され、最大 4094 ですが、実際に使用可能なパス順列の数は、利用可能な B-VID 空間のごく一部しか必要としません。ブリッジ識別子に異なるビットマスクを適用した 14 種類の ECMT アルゴリズムが定義されています。ブリッジ識別子には優先度フィールドが含まれているため、BridgePriority を変更することで ECMT の動作を調整できます。
サービスは、構成によってネットワークのエッジで特定の ECMT B-VID に割り当てられます。その結果、そのサービスに関連付けられた非参加パケットは、目的の ECMT エンドツーエンドパスに関連付けられた VID でカプセル化されます。したがって、このサービスに関連付けられたすべての個別アドレスおよびグループアドレスのトラフィックは、適切な ECMT B-VID を使用し、適切な等コストマルチパス上で対称的にエンドツーエンドで伝送されます。基本的に、IP/MPLS などの他のシステムで使用されるハッシュソリューションとは異なり、どのサービスをどの ECMT パスに送るかはオペレータが決定します。ツリーは、ツリーブランチセグメント内のリンクアグリゲーション(LAG) グループに関連付けられたハッシュをサポートできます。
この対称的でエンドツーエンドのECMT動作により、IEEE 802.1aqは予測可能な動作を実現し、オフラインのエンジニアリングツールでデータフローをモデル化できます。また、この動作は、片方向遅延の測定が重要なネットワークにも有利です。片方向遅延は、往復遅延の半分として計算できます。このような計算は、IEEE 1588などの時間配信プロトコルで使用されています。
上に示した3つの図[5,6,7]は、異なるネットワークトポロジーにおける8および16等コストツリー（ECT）の動作を示しています。これらは802.1aqネットワークエミュレータの画面キャプチャを合成したもので、送信元を紫色、宛先を黄色、そして計算された利用可能な最短経路をピンク色で示しています。線が太いほど、そのリンクを使用する最短経路が多いことを意味します。アニメーションでは、3つの異なるネットワークと、発生している状況を視覚化するために継続的に変化するさまざまな送信元と宛先のペアを示しています。
等コストツリー（ECT）アルゴリズムは、OPAQUEデータを使用することでほぼ無限に拡張可能であり、基本16アルゴリズムを超えて拡張することができます。他の標準化団体やベンダーが、異なるネットワークスタイルに適した動作を持つ、現在定義されているアルゴリズムのバリエーションを作成すると予想されます。また、多数の共有ツリーモデルや、ホップバイホップのハッシュベース等コストマルチパス（ECMP）スタイルの動作も定義されると予想され、これらはすべてVIDと、すべてのノードが実行に同意するアルゴリズムによって定義されます。
802.1aqは、ホップバイホップ方式でトラフィックを分散しません。代わりに、802.1aqでは、ネットワークのエッジでサービスID（ISID）をVLAN ID（VID）に割り当てることができます。VIDは、ネットワーク内の最短経路ノードの可能なセットのうちの1つに正確に対応し、そのルーティングから逸脱することはありません。異なるノード間に10個程度の最短経路がある場合、異なるサービスを異なる経路に割り当て、特定のサービスのトラフィックが指定された経路を正確にたどることを確認できます。このようにして、トラフィックを目的の最短経路に容易に割り当てることができます。いずれかの経路が過負荷になった場合は、ネットワークのエッジで負荷の低い別のVIDにサービスのISIDを再割り当てすることで、一部のサービスをその最短経路から外すことができます。
ルーティングの決定論的な性質により、実際の経路はVIDを除いてパケットヘッダーの内容に依存しないため、オフラインでの予測、計算、およびネットワーク負荷の実験が簡素化されます。
図4は、ノード7とノード5間の4つの異なる等コストパスを示しています。オペレータは、ノード7とノード5のサービスを4つの目的のVIDのいずれかに割り当てることで、ノード[0と2]と[1と3]間のカットを横断するトラフィックの比較的良好なバランスを実現できます。ネットワークで4つ以上の等コストツリー（ECT）パスを使用すると、これら4つのパスすべてを使用できる可能性が高くなります。ノード6とノード4間でも同様の方法でバランスを実現できます。
オペレーターが最短経路にサービスを手動で割り当てたくない場合、スイッチベンダーはISIDを利用可能なVIDSのいずれかに単純にハッシュ化することで、ある程度の非エンジニアリング的な分散を実現できます。例えば、ISIDをECT-VIDの数で割った余りを使用して、実際に使用する相対VIDを決定することができます。
ECTパスの多様性が十分でない場合、オペレータは分散ECTアルゴリズムへの入力を調整し、特定のノードのブリッジ優先度を調整することで、そのノードからの吸引力または反発力を適用することができます。これは、オフラインツールを使用して試行錯誤し、目的の経路が実現するまで続けることができます。目的の経路が実現したら、バイアスを実際のネットワークに適用し、結果として得られた経路にISIDを移動させることができます。
図6のアニメーションは、66ノードネットワークにおけるトラフィックエンジニアリングの多様性を示しています。このアニメーションでは、強調表示された各送信元から宛先まで8つのECTパスが利用可能であり、したがって、VIDに基づいて8つの異なるプールにサービスを割り当てることができます。図6における初期割り当ての1つは、(ISID mod 8)となり、必要に応じてその後微調整を行うことができます。
SPBMの動作については、ユニキャストとマルチキャストにおける最短経路ツリーに重点を置きながら、簡単な例を用いて解説します。
図1に示すネットワークは、0から7までの番号が付けられた8つの参加ノードで構成されています。これらは、IEEE 802.1aqプロトコルを実行するスイッチまたはルータです。8つの参加ノードそれぞれに、1から5までの番号が付けられた隣接関係があります。これらは、インターフェースインデックス、またはポート番号に対応していると考えられます。802.1aqは並列インターフェースをサポートしていないため、各インターフェースが隣接関係に対応します。ポートとインターフェースのインデックス番号は、もちろんローカルなものであり、計算結果がインターフェースインデックス（ユニキャストの場合）またはインターフェースインデックスのセット（マルチキャストの場合）を生成するため、表示されています。これらは、宛先MACアドレスとバックボーンVIDとともに、転送情報ベース（FIB）の一部となります。
このネットワークは、4つのノード（0～3）からなる完全にメッシュ化された内部コアと、それぞれが2つの内部コアノードにデュアルホーム接続された4つの外部ノード（4、5、6、7）で構成されています。
通常、ノードが工場から出荷されるときには、ノード識別子となるMACアドレスが割り当てられますが、この例では、ノードのMACアドレスが図1のノードID（0～7）であるN:00の形式であると仮定します。したがって、ノード2のMACアドレスは00:00:00:00:02:00です。ノード2は、ノード2のインターフェース/5を介してノード7（00:00:00:00:07:00）に接続されています。
IS -ISプロトコルは、参加ノード間のリンクであるため、図示されているすべてのリンク上で動作します。IS-ISハロープロトコルには、802.1aq用のいくつかの追加機能があり、プロトコルで使用されるバックボーンVIDに関する情報などが含まれます。ここでは、このネットワーク上の802.1aqインスタンスにおいて、オペレータがバックボーンVID 101と102を使用することを選択したと仮定します。
ノードは自身のMACアドレスをIS-IS SysIdとして使用し、単一のIS-ISレベルに参加してリンクステートパケット（IS-IS用語ではLSP）を交換します。LSPにはノード情報とリンク情報が含まれるため、すべてのノードはネットワークの完全なトポロジーを学習できます。この例ではリンクウェイトを指定していないため、IS-ISプロトコルはすべてのリンクに対してデフォルトのリンクメトリックを選択します。したがって、すべてのルーティングは最小ホップ数となります。
トポロジー検出後、次のステップは、ECMP VID の両方に対するユニキャスト経路の分散計算と、ユニキャスト転送テーブル (FIB) の作成です。
ノード 7 からノード 5 への経路を考えてみましょう。等コストの経路が複数存在します。802.1aq では、そのうち 2 つの選択方法が規定されています。1 つ目は Low PATH ID パスと呼ばれます。これは、ノード ID が最小の経路です。この場合、Low PATH ID パスは 7->0->1->5 パスです (図 2 の赤色で示されています)。したがって、この経路上の各ノードは、最初の ECMP VID 101 を使用して、ノード 5 の MAC アドレスへの転送エントリを作成します。一方、802.1aq では、High PATH ID と呼ばれる 2 番目の ECMP タイブレーク アルゴリズムが規定されています。これは、ノード ID が最大となる経路で、この例では 7->2->3->5 パスです (図 2 の青色で示されています)。
したがって、ノード7は、とりわけ以下のことを示すFIBを持つことになります。
ノード5のFIBは、まさにその逆になります。
中間ノードも一貫した結果を生成するため、例えば、ノード1には次のエントリが含まれます。
ノード2には以下のエントリが含まれます。
ノード 7 に接続された非参加デバイスがノード 5 の非参加デバイスと通信する場合 (たとえば、図 3 のデバイス A がデバイス C と通信する場合)、MAC-in-MAC カプセル化フレームを使用して、これらの最短経路のいずれかを介して通信します。NNI リンクの MAC ヘッダーには、送信元アドレスが 00:00:00:70:00、宛先アドレスが 00:00:00:50:00、BVID が 101 または 102 のいずれかが表示されます (この非参加ポート/VID セットで選択された値に応じて)。ノード A から受信されたときにノード 7 に挿入されたヘッダーは、ノード 5 の非参加デバイス C に送り返されるまで、どのリンクでも変更されません。参加デバイスはすべて、単純な DA+VID ルックアップを実行して送信インターフェースを決定し、受信インターフェースがパケットの SA+VID の適切なネクストホップであることも確認します。参加ノード 00:00:00:00:00:00 ... 00:00:00:07:00 のアドレスは学習されませんが、IS-IS によってノードの SysId としてアドバタイズされます。
非参加クライアント (図 3 の A、B、C、D など) のアドレスへのユニキャスト転送は、当然ながら、最初のホップの参加ノード (7 など) が、目的の非参加ノード (C など) に接続されている最後のホップの参加ノード (5 など) を知ることができる場合にのみ可能です。この情報は IEEE 802.1aq では公開されていないため、学習する必要があります。学習メカニズムはIEEE 802.1ahと同じです。簡単に言うと、対応する外部 MAC ユニキャスト DA が不明な場合はマルチキャスト DA に置き換えられ、応答を受信すると、その応答の SA によって、応答の発信元である非参加ノードに到達するために使用する DA がわかります。たとえば、ノード 7 は、C にはノード 5 が接続されていることを学習します。
非参加ポートのセットをサービスにグループ化/スコープし、それらが相互にマルチキャストしないようにするため、IEEE 802.1aq はソースごと、サービスごとのマルチキャスト転送のメカニズムを提供し、これを実現するために特別なマルチキャスト宛先アドレス形式を定義します。マルチキャストアドレスはツリーを一意に識別する必要があり、ソースごとに一意のサービスごとにツリーが存在するため、マルチキャストアドレスには 2 つのコンポーネントが含まれます。下位 24 ビットのサービスコンポーネントと、上位 22 ビットのネットワーク全体の一意の識別子です。これはマルチキャストアドレスであるため、マルチキャストビットが設定され、これらの作成されたアドレスに標準の OUI 空間を使用しないため、これらのアドレスを区別するためにローカル 'L' ビットが設定されます。上記の図 3 では、これは DA=[7,O] で表され、7 はノード 7 から発信されたパケットを表し、色付きの O はスコープ内の E-LAN サービスを表します。
サービスのマルチキャスト転送を作成する前に、そのサービスに面するポートを持つノードに、そのサービスのメンバーであることを通知する必要があります。たとえば、ノード7、4、5、6は、指定されたサービス（たとえばサービス200）のメンバーであり、さらにBVID 101を使用する必要があることを通知されます。これはISISによって通知され、すべてのノードはSPBM計算を実行して、サービス内のヘッドエンド、テールエンド、または他のヘッドエンドとテールエンドの間のタンデムポイントとして参加するかどうかを判断します。ノード 0 はノード 7 とノード 5 の間のタンデムであるため、このサービス上のノード 7 からのパケットをノード 5 に転送するエントリを作成します。同様に、ノード 0 はノード 7 とノード 4 の間のタンデムであるため、このサービス内のパケットをノード 7 からノード 4 に転送する状態を作成します。これにより、DA/VID が 1 と 2 の 2 つのインターフェースに出力を持つ真のマルチキャスト エントリが作成されます。一方、ノード 2 はこのサービス内の最短経路の 1 つにのみ存在するため、このサービス内のパケットをノード 7 からノード 6 に転送するエントリを 1 つだけ作成します。
図3は単一のE-LANサービスと、そのうちの1つのメンバーのツリーのみを示していますが、メンバーシップの通知、タンデム動作の計算、既知のマルチキャストアドレスの生成、およびFIBへのデータ格納を行うことで、2からネットワーク内のすべてのノードまで、非常に多くのメンバーシップを持つE-LANサービスをサポートできます。唯一の真の制限要因は、FIBテーブルのサイズと個々のデバイスの計算能力ですが、どちらも毎年飛躍的に増加しています。
802.1aqは、IS-ISトポロジ情報にサービスアタッチメント（I-SID）情報を追加し、一連の計算を実行して、ユニキャストおよびマルチキャストエントリの転送テーブル（フィルタリングテーブル）を生成します。
802.1aqで要求される情報を伝送するIS-IS拡張機能は、以下に示すISISレイヤ2 IETF文書に記載されています。
802.1aq の実装では、まず IS-IS ハロー パケットを変更し、プロトコル サポート型タイプ - 長さ - 値(TLV) (タイプ 129) に 0xC01 の NLPID (ネットワーク層プロトコル識別子) を含めるようにします。この NLPID は 802.1aq 用に予約されています。また、ハロー パケットには MSTID (各 VID の目的を示す) を含める必要があり、最後に、各 ECMT 動作を VID に割り当ててハロー パケット内で交換する必要があります。ハロー パケットは通常、タグなしで実行されます。なお、802.1aq の隣接関係を確立するために IP の NLPID は必須ではありませんが、存在しても隣接関係の確立を妨げるものではありません。
リンクには802.1aq固有のメトリックが割り当てられ、それらは独自のTLV（タイプ・長さ・値）で伝送されます。TLVはIPリンクメトリックとほぼ同じです。計算では、対称的なルート重みを適用するために、常に2つの単方向リンクメトリックのうち大きい方が使用されます。
ノードにはグローバルに識別するためのMACアドレスが割り当てられ、これがIS-IS SYSIDの形成に使用されます。通常、この目的にはボックスMACが使用されます。エリアIDは802.1aqでは直接使用されませんが、同じ802.1aqネットワーク内のノード間では当然同じである必要があります。複数のエリア/レベルはまだサポートされていません。
ノードにはさらに、ネットワーク全体で一意となる20ビットの識別子であるSPSourceIDが割り当てられます。これは多くの場合、SYSIDの下位20ビット（一意の場合）になりますが、動的にネゴシエートしたり、手動で構成したりすることもできます。
SPSourceIDとECMTのB-VIDへの割り当ては、独自の802.1aq TLVでIS-ISネットワークにアドバタイズされます。
802.1aq の計算は、802.1aq リンク重みを持ち、NLPID 0xC01 をサポートするノード間のリンクに限定されます。前述のとおり、計算の目的で、異なる 2 つの値の最小値を取ることにより、リンク重みは対称になるように強制されます。
サービスが ECMT 動作への I-SID 割り当ての形式で構成されると、その I-SID は、目的の ECMT 動作と送信、受信特性の指示とともに通知されます (もちろん、この目的のために新しい TLV が使用されます)。
802.1aqノードがIS-ISアップデートを受信すると、802.1aqをサポートする他のすべてのIS-ISノードへの最短パスを計算します。ECMT動作ごとに、一意の（対称的な）最短パスが1つ存在します。この一意性とECMTを強制するために使用されるタイブレークについては、以下で説明します。
ユニキャストFDB/FIBは、この最初の最短経路計算に基づいてデータが格納されます。生成されたECMT動作/B-VIDごとに1つのエントリが作成されます。
トランジットマルチキャスト計算（トランジットレプリケーションが必要な場合にのみ適用され、ヘッドエンドレプリケーションを選択したサービスには適用されません）は、さまざまな方法で実装できます。この計算を効率的に行うよう注意する必要がありますが、一般的には、一連の最短経路計算を実行する必要があります。基本的な要件は、「一方のノードがI-SIDを送信し、もう一方のノードがそのI-SIDを受信する2つのノード間の最短経路上に自分がいるかどうか」を判断することです。
この計算のための、あまり性能の良くない擬似コードは次のようになります。
少なくとも 1 つの送信 ISIDを発信するネットワーク内の各NODEに対して、 SPF = NODEからすべてのECMT B-VIDまでの最短パスツリーを計算する。 各ECMT 動作について、 NODE の各 NEIGHBOR について、 NEIGHBOR がこの ECMT に対して NODE に向かう SPF 上にある場合、 T = NODEの送信ISIDとすべての受信ISIDを結合したもの SPFで私たちより下のISID Tの各ISIDに対して、 マルチキャストエントリを作成/変更する場所 [ MAC-DA = NODE.SpsourceID:20||ISID:24||LocalBit:1||MulticastBit:1 B-VID = このECMTに関連付けられたVID 出力ポート = 隣接ポートへのインターフェース in port = この ECMT の SPF 上の NODE 方向のポート ]
上記の擬似コードは、ほとんどの場合、厳密には必要以上に多くのSPFを計算しており、ノードが他の2つのノード間の最短経路上にあるかどうかを判断するためのより優れたアルゴリズムが知られています。必要な外側反復回数を大幅に削減する、はるかに高速なアルゴリズムを示したIEEEで発表された論文への参照を以下に示します。
しかし一般的には、上記の網羅的なアルゴリズムでさえ、適切に設計すれば、1GHz以上の一般的なCPU上で、数百ノードのネットワークを数十ミリ秒で処理するのに十分な能力を 備えている。
ヘッドエンドレプリケーションを選択したISIDの場合、計算は簡単で、そのISIDを受信する他の接続ポイントを見つけて、それらに1つずつレプリケートするためのシリアルユニキャストテーブルを作成するだけです。
802.1aq では、決定論的な対称的なダウンストリーム一致最短経路を生成する必要があります。これは、特定のノードが順方向と逆方向で同じ経路を計算するだけでなく、その経路上の他のすべてのダウンストリーム (およびアップストリーム) ノードも同じ結果を生成する必要があることを意味します。このダウンストリーム一致は、宛先アドレスと VID のみが次のホップを決定するために使用されるため、イーサネットのホップバイホップ転送の性質の結果です。これは陥りやすい落とし穴であるため、802.1aq 用の他の ECMT アルゴリズムを設計しようとする際には、この点を念頭に置いておくことが重要です。 まず、ISIS が 802.1aq 用にアドバタイズする単方向リンクメトリックを取得し、それらが対称であることを確認します。これは、計算を行う前に両端の 2 つの値の MIN を取るだけで済みます。ただし、これだけでは対称性は保証されません。
802.1aq 規格では、PATHID と呼ばれるメカニズムが規定されています。これは、ネットワーク全体でパスを一意に識別するものです。これは、同点の場合に決定論的に解決する方法を理解する上で有用な論理的な方法ですが、実際に同点の場合にそのような解決方法を実装する方法ではありません。PATHID は、パスを構成する SYSID のシーケンス (エンドポイントは含まない) をソートしたものとして定義されます。したがって、ネットワーク内のすべてのパスは、ネットワーク内のどこでパスが発見されたかに関係なく、一意の PATHID を持ちます。
802.1aqは、最短経路計算において複数の選択肢がある場合、常にPATHIDが最も低い経路を選択します。これにより、すべてのノードが同じ決定を下すことが保証されます。
例えば、上記の図7では、青、緑、ピンク、茶色で示されているように、ノード7とノード5の間にはコストが等しい4つのパスが存在します。これらのパスのPATHIDは次のとおりです。
PATHID[brown] = {0,1}PATHID[pink] = {0,3}PATHID[green] = {1,2}PATHID[blue] = {2,3}したがって、最も低いPATHIDは茶色のパス{0,1}です。
この低PATHIDアルゴリズムは、非常に望ましい特性を備えています。第一に、パスに沿って最小のSYSIDを探すだけで段階的に実行できること、第二に、競合する2つのパスを逆方向にたどり、2つのパスの最小SYSIDのうち最小値を探すだけで、段階的に動作する効率的な実装が可能になることです。
低PATHIDアルゴリズムは、すべての802.1aqタイブレークの基礎となっています。ECMTもまた、異なるSYSID順列（ECMTアルゴリズムごとに1つ）を入力として与えることで、低PATHIDアルゴリズムに基づいています。最も分かりやすい入力順列は、SYSIDを0xfff...とXOR演算して完全に反転させた後、2つの最小値のうち小さい方を探すことです。このアルゴリズムは、コストが等しい2つの選択肢が提示された場合に論理的に最大のPATHIDパスを選択するため、高PATHIDと呼ばれています。
図7の例では、PATHIDが最も高いパスは、PATHIDが{2,3}である青色のパスです。すべてのSYSIDを反転させてPATHIDが低い順にアルゴリズムを実行すると、同じ結果が得られます。
他の14種類のECMTアルゴリズムは、SYSIDを異なるビットマスクとXOR演算することで、異なる順列を使用します。これらのビットマスクは、ビットの比較的良好な分布を生成するように設計されています。異なる順列を用いると、紫と緑のパスが順に最も低くなることは明らかです。
ECTアルゴリズムで使用される17個の個別の64ビットマスクは、それぞれ同じバイト値を8回繰り返して埋めることで構成されています。これらの17バイトの値は以下のとおりです。
ECT -マスク[ 17 ] = { 0x00 , 0x00 , 0xFF , 0x88 , 0x77 , 0x44 , 0x33 , 0xCC , 0xBB , 0x22 , 0x11 , 0x66 , 0x55 , 0xAA , 0x99 , 0xDD , 0xEE };ECT-MASK[0]は共通スパニングツリーアルゴリズム用に予約されており、ECT-MASK[1]は最短パス優先ツリーの低PATHIDセットを作成し、ECT-MASK[2]は最短パスツリーの高PATHIDセットを作成し、その他のインデックスは比較的多様な最短パス優先ツリーの順列を作成します。
さらに、ECMTのタイブレークアルゴリズムでは、ある程度の人間による上書きや調整も可能です。これは、SYSIDとともにBridgePriorityフィールドを含めることで実現され、この組み合わせ（BridgeIdentifierと呼ばれる）がECTアルゴリズムへの入力となります。BridgePriorityを上下に調整することで、パスのPATHIDを他のパスと比較して上げ下げすることができ、かなりの調整幅が確保されます。
上記の説明は、同点の場合の処理を分かりやすく示しています。実際の実装では、競合するコストが等しい 2 つのパス (通常はダイクストラ最短経路計算中) で分岐点から結合点までを単純に逆方向にたどり、最も低い (マスク処理後) BridgePriority|SysId を通過するパスを選択します。
IEEE 802.1aq の最初の公開相互運用性テストは、2010 年 10 月にオタワで実施されました。2 つのベンダーが SPBM 実装を提供し、制御/データおよび OA&M 用に合計 5 台の物理スイッチと 32 台のエミュレートされたスイッチがテストされました。[ 29 ]
さらに、2011年1月にオタワで5社のベンダーと6つの実装によるイベントが開催され、[ 30 ] 2013年のラスベガスでの相互運用イベントではSPBMネットワークがバックボーンとして使用されました。[ 31 ] [ 32 ]
MC-LAG、VXLAN、QFabricはすべて提案されているが、IETF TRILL標準（Transparent Interconnect of Lots of Links）はIEEE 802.1aqの主要な競合相手と見なされており、「2つの標準提案の相対的な利点と相違の評価は、現在ネットワーク業界で激しく議論されているトピックである」[ 33 ] 。
展開に関する考慮事項と相互運用性のベストプラクティスは、「SPB展開に関する考慮事項」 [ 34 ]というタイトルのIETF文書に記載されています。
Extreme Networksは、Avaya Networkingの事業と資産を買収したことにより、現在SPBベースの導入におけるリーディングカンパニーとなっています。統合されたレイヤ3 IPルーティングおよびIPマルチキャスト機能を含む、強化および拡張されたSPB実装は、「Fabric Connect」テクノロジーの名称で販売されています。さらに、Extreme Networksは、IEEE 802.1AB LLDPベースの通信プロトコルを活用し、従来のイーサネットスイッチを介してエンドデバイスにSPBMベースのサービスを自動的に拡張する手段を定義するIETFインターネットドラフトをサポートしています。この機能は、「Fabric Attach」テクノロジーとして販売されており、エンドデバイスの自動接続を可能にし、VLAN/I-SID（VSN）マッピングの動的な構成も含まれています。[ 37 ] [ 38 ]
Avaya（Extreme Networksに買収）は、さまざまな業界分野で事業を展開する企業向けにSPB/Fabric Connectソリューションを展開しています。[ 39 ]
の次世代VLANであるサービスインターフェイス識別子（I-SID）を使用すると、VLANの制限である4,000と比較して、1,600万の固有サービスをサポートできます。
最短経路ブリッジングがイーサネットファブリックのスパニングツリーに取って代わる。
{{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)は、最短経路ブリッジング (SPB)、エッジ仮想ブリッジング (EVB)、およびイーサネット上のファイバーチャネル (FCoE) ネットワーク規格をサポートする 10 GbE トップオブラック スイッチです。
最短経路ブリッジング IEEE 802.1aq
