一対のLANスイッチを2本のケーブルで接続するなど，LANスイッチでループ構造を作ると，LANがダウンしてしまう（図1）。これは，イーサネットで通信相手を特定するための「ARP（Address Resolution Protocol）リクエスト」のパケットが無限増殖し，帯域を圧迫するからだ。それゆえに，「障害に備えて回線を二重化しておこう」など，安易な発想でLANにループ構造を作ってはいけない。

図1●LANスイッチでループ構造を作るとLANがダウンする
図1●LANスイッチでループ構造を作るとLANがダウンする
本来はブロードキャスト・ドメインに行き渡った時点で消滅するはずのARPパケットが，LAN上で無限増殖する。結果，帯域を圧迫し，負荷に耐えきれなくなったLANスイッチがダウンすることもある
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ブロードキャストの“嵐”が起きる

　ARPリクエストはLAN内にブロードキャスト（一斉配信）され，該当するMACアドレスを知っている端末がARPレスポンスを返す。LANの全端末に到達したところで，ARPリクエストはネットワークから消滅する。

　ところが，LANにループ構造があると，ARPパケットが消滅しない。ループを通ってARPパケットが戻ってくるためだ。LANスイッチはパケットに生存期間を設定しない（ルーターは設定する）ので，ARPパケットは無限に増殖する。結果的にARPパケットで帯域が食いつぶされ，正常にパケットが流れなくなる。LANスイッチによっては負荷に耐えきれずにダウンしてしまう。この現象を「ブロードキャスト・ストーム（嵐）」と呼ぶ。

　回線を二重化するためにループ構造を作りたいなら，IEEE802.1Dで規定されている「STP（Spaning Tree Protocol）」対応のLANスイッチを使用する（図2上）。STPを使うと，平常時はポートの一つを遮断状態（ブロッキング・ポート）にし，基準となるLANスイッチ「ルート・ブリッジ」を根とするツリー構造にする。回線障害が発生すると，検知したLANスイッチからルート・ブリッジに通知され，LANスイッチが経路を再計算し，ブロッキング・ポートを解除して迂回路を設ける。

図2●スパニング・ツリーによる回線の冗長化
図2●スパニング・ツリーによる回線の冗長化
スパニング・ツリー（IEEE802.1D）では，ループ構造に含まれるポートの一つを「ブロッキング・ポート」とし，平常時は遮断状態とする。これにより，ループ構造を，基準となるLANスイッチ「ルート・ブリッジ」を根とするツリー構造に展開する。ただし，回線の切り替えにタイマーを使うので障害時に最大50秒の通信断が生じる。この通信断を短縮したのが「ラピッド・スパニング・ツリー」（IEEE802.1w）である
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　ただ，STPは回線障害に伴う経路の再計算にタイマー処理を多用するため，最大50秒の回線断が生じる。仕組みが複雑で互換性が低く，「同一ベンダーのLANスイッチで3台までが常識だった」（日本IBM ネットワーク・サービス事業部 IPCシニアコンサルティング ITスペシャリスト 山下克司氏）。

　そこで，STPを高速化した「ラピッド・スパニング・ツリー・プロトコル（RSTP）」（IEEE802.1w）を使う方法がある（図2下）。この方法では，「回線障害時の瞬断は数ミリ秒から数秒で済むので，実用性が高い」（ネットワンシステムズ プロフェッショナル・エンジニアリング部 部長 川上英起氏）という。