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reseaux:cisco:spanning-tree

CISCO Switch : Spanning Tree Protocol

  • Norme IEEE 802.1d

Le protocole IEEE 802.1d, la première norme publique pour STP, a apporté une solution viable au problème des trames bouclant indéfiniment sur les liens redondants.
Le problème le plus courant pouvant être évité au moyen de STP s’apparente à celui de braodcast storm, appelé aussi tempête de diffusion (ou encore tempête de braodcast), ou des trames broadcast - ou multicast ou unicast de destination inconnue – sont relayées en boucle sur le réseau. Il s’en suit une saturation des liaisons qui acheminent inutilement des trames identiques, handicapant le transport de trames légitimes et nuisant aux performances des ordinateurs qui sont forcés de traiter davantage de trames broadcast .

Schéma STP

STP parvient à empêcher les boucles de transmission en plaçant chaque commutateur dans un état particulier de transmission (Forwarding) ou de blocage (Blocking). Dans l’état de transmission, une interface traite les trames normalement, dans l’état bloquant, elle n’accepte que les trames du protocole STP. Tous les ports dans l’état de transmission font partie d’un même arbre STP et forment collectivement un chemin unique par l’intermédiaire duquel les segments Ethernet peuvent s’échanger des trames.

Processus de topologie STP

STP emploie un processus spécial, appelé aussi STA (Spanning Tree Algorithm), pour choisir les interfaces qui participent à la transmission, dans le cas contraire, elles sont placées dans l’état bloquant.

Voici les critères pris en compte dans ce processus :

  • STP élit un commutateur racine, appelé root bridge. Toutes les interfaces de l’équipement racine sont placées dans un état de transmission.
  • Chaque commutateur non racine désigne un de ses ports comme ayant le plus faible coût administratif vers la racine. STP place cette interface, appelée pont racine (root port), dans un état de transmission.
  • Plusieurs commutateurs peuvent être rattachés à un même segment Ethernet. Celui qui possède le coût administratif le plus faible vers le commutateur racine est appelé le « pont » désigné (designated bridge), et l’interface de ce commutateur connectée au segment est placée dans un état de transmission. Cette interface est qualifiée de port désigné (designated port).
  • Une fois le processus de sélection terminé, toutes les autres interfaces sont mises dans un état bloquant.

Schéma STP


Les 4 états du processus STP:
  • Blocking (décisif)
  • Listening (transitif)
  • Learning (transitif)
  • Forwarding (décisif)

STP utilise les messages d’annonce BPDU Hello afin d’élire le commutateur racine et pour ensuite déterminé le port qui restera à l’état bloqué.

Le commutateur qui aura la valeur BID la plus faible deviendra le commutateur racine, ce commutateur aura la valeur de priorité administrative la plus faible (32769 valeur par défaut sur tout les commutateurs) ou alors aura la valeur d’adresse Mac la plus faible.

STP ensuite défini les ports racines (ports connectés au commutateur racine) dont l’état sera la transmission.

STP définis aussi les ports désignés, les ports restants avec le plus haut débit dont l’état sera la transmission. Reste le port non racine et non désigné dont l’état sera bloquant, en cas de débits identiques des interfaces, le choix du port bloqué se fait avec la règle du BID le plus élevé, priorité administrative la plus haute et adresse Mac la plus élevée.

Chaque commutateur s’appuie sur ces BPDU Hello périodiques pour savoir que son chemin jusqu’au commutateur racine est actif. Lorsqu’un commutateur ne les reçoit plus, il réagit en initiant le processus de changement de topologie STP. Pour diverses raisons, le processus de convergence requiert l’emploi de trois compteurs :

Hello
Intervalle de temps entre deux BPDU Hello créés par la racine.
2 secondes

Max Age
Le délai d’attente survenant après la non-réception des BPDU Hello avant le déclenchement d’un changement de topologie STP.
20 secondes

Forward Delay
Délai influant sur le processus faisant passer une interface de l’état bloquant à l’état de transmission. Celle-ci passe d’abord par deux états transitoires, d’écoute (listening) et de découverte (learning), chacun d’une durée égale à la valeur de ce compteur.
15 secondes

Administration de spanning-tree

Visualiser les informations STP

sh spanning-tree vlan 2

Modification de la priorité d'un VLAN

conf t
spanning-tree vlan 2 priority 4096
Priorié la + faible donc commutateur racine (32769 par défaut)

Désactiver STP sir les ports reliés aux postes clients

conf t
int range fa0/1-3
spanning-tree portfast

Créer un agrégat de liens ethernet

conf t
int range fa0/21-22
channel-group 1 mode on
Réaliser la configuration sur les 2 switchs du lien EtherChannel
L'agrégat de liens améliore les perfs et baisse priorité et coût

Visualiser les liens Etherchannel

sh etherchannel port-channel

reseaux/cisco/spanning-tree.txt · Dernière modification: 15/04/2016 à 21:15 (modification externe)

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