– Spanning Tree Protocol (STP)

La redondance

Augmente la fiabilité avec un lien de secours.

Si un lien est défaillant, un lien redondant prend la relève.

Coût supplémentaire : Est ce que la fiabilité ajouté au réseau compense le coût de

matériel ?

Topologies redondantes

Khan peut joindre Baran via 2 chemins

Si le lien entre le hub et le switch B casse il reste une alternative

SYST RPS

STRT DUPLXSPEEDUTIL

MODE

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A B100Base-FX

Catalyst 2950 SERIES10Base-T/100Base-TX

Switch A

SYST RPS

STRT DUPLXSPEEDUTIL

MODE

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A B100Base-FX

Catalyst 2950 SERIES10Base-T/100Base-TX

Switch B

00-90-27-76-96-93

00-90-27-76-5D-FE

Host Baran

Host Kahn

111

2

2

Topologies redondantes

Problème : Khan envoie un broadcast

ARP pour obtenir l’adresse MAC de Baran

La trame est diffusé par Khan, et tous les ports des switchs A et B

SYST RPS

STRT DUPLXSPEEDUTIL

MODE

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A B100Base-FX

Catalyst 2950 SERIES10Base-T/100Base-TX

Switch A

SYST RPS

STRT DUPLXSPEEDUTIL

MODE

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A B100Base-FX

Catalyst 2950 SERIES10Base-T/100Base-TX

Switch B

00-90-27-76-96-93

00-90-27-76-5D-FE

Host Baran10.0.0.2

Host Kahn10.0.0.1

Broadcast ARPDestination :FF-FF-FF-FF-FF-FF

Quel est l’adresse MAC de 10.0.0.2 ? Tempête de Broadcast !!!!

Le protocole Spanning-Tree

Standard IEEE 802.1D

Échange de BPDU*

Par défaut les liaisons ont des coûts :

* Bridge Protocol Data Unit

Le protocole Spanning-Tree (suite)

But de STP : Éviter les boucles de commutations Garder une tolérance de pannes

Moyens utilisés : Établir un arbre unique de chemins Supprimer les boucles de commutation Garder des liens redondants (backup)

Fonctionnement de STP

Élection du pont racine root bridgeroot bridge fondé sur la priorité de pont et sur l’adresse MAC (Bridge

ID) priorité la plus faible est élu sinon, adresse MAC la plus faible

Chaque commutateur calcule le coût vers le root bridge, élection du port racine root portroot port

coût le plus faible est élu coût basé sur la bande passante

Élections de ports désignés ou les ports bloqués designated port et blocked portdesignated port et blocked port

Identification de commutateur

Commutateur A

Bridge ID (BID)Priorité

+Adresse MAC

Élection du Root Bridge

Commutateur A Commutateur C

Commutateur B

BPDU

BPDU

Désignation des ports

Commutateur ARACINE

Commutateur C

Commutateur B

BPDU

BPDU

19 4

4

Désignation des ports (suite)

Switch X

BPDU de la Racineau moindre coût

Root port Designated port

Exemple

Port 1 est éteint - pourquoi ?

SYST RPS

STRT DUPLXSPEEDUTIL

MODE

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A B100Base-FX

Catalyst 2950 SERIES10Base-T/100Base-TX

Switch A

SYST RPS

STRT DUPLXSPEEDUTIL

MODE

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A B100Base-FX

Catalyst 2950 SERIES10Base-T/100Base-TX

Switch B

00-90-27-76-96-93

00-90-27-76-5D-FE

Host Baran10.0.0.2

Host Kahn10.0.0.1

Bridge-ID = 32768-00:0C:3E:A2:45:21

Bridge-ID = 32768- 00:0C:3E:A2:45:FF

1

Les différents états STP

Blocking : Aucune trames transmises, unités BPDU reçue

Listenning : Aucune trames transmises, écoute de trames

Learning : aucune trames transmises, acquisition des informations

Forwarding : trames transmises, acquisition des informations

Disabled : aucune émission, aucune écoute de trames BPDU

Convergence STP

Afin de communiquer, STP utilise des BPDU Les BPDU Hello sont transmise toute les 2 secondes

Protocole STP: Branchement d’un nouveau switch Le port s’active, le protocole STP se met en marche Max age (20 secondes) Temps de sécurité à attendre en cas de

changement topologique Listenning (15 secondes) Temps pour que le commutateur écoute

les trames qu’il peut recevoir, sans émettre Learning (15 secondes) Temps pour apprendre les informations

de la topologie STP

Le port met donc 50 secondes à s’initialiser

Convergence STP

Temps de convergence = 50s :

Lorsqu'une modification topologique est détectée :

Arbre STP recalculé Trafic stoppé

Blocking

Listenning

Learning

Forwarding

Max-Age = 20 secondes

Forward-Delay = 15 secondes

Forward-Delay = 15 secondes

Mise en marche d’un port

Une solution possible pour les utilisateurs finaux (end-users)

Possibilité d’activer le « port-fast », le port passe alors directement à la connexion physique en forwarding

A utiliser avec précaution, ne jamais brancher d’autres commutateurs ou autres périphériques STP sur ce type de port.

Exemple

Pourquoi est ce CAT-A est le pont racine ?

Pourquoi les liens marqués « x » sont bloqués ?

Problèmes sur le schéma ?

RSTP

Rapid Spanning Tree Protocol (802.1w)

3 états : Discarding (blocking, listenning, disabled) Learning Forwarding

Plus rapide car : Lien invalide quand 3 HELLO ne sont plus reçus (par

défaut 6 secondes au lieu du max age 20 secondes) Plus de listenning Learning amélioré (1 à 2 secondes au lieu de 15)

Commandes

Sur un Catalyst 29xx : Modification de la priorité d’un port :

Switch_A>enable Switch_A#configure terminal Switch_A(config)#interface Ethernet N°_d’interface Switch_A(config-if)#spanning-tree cost (0 -> 65535)

Par défaut : le « cost » est calculé en fonction de la bande passante du lien.

Commandes

Sur un Catalyst 29xx :

Modification de la priorité d’un commutateur : Switch_A>enable Switch_A#configure terminal Switch_A(config)#spanning-tree priority (0 -> 65535)

Par défaut : priority = 32768

Commandes

Sur un Catalyst 29xx :

Information de Root ID, Brigde ID et interface : Switch_A>enable Switch_A#show spanning-tree

Commandes

Sur un Catalyst 29xx :

Information sur le coût de la liaison d’une interface sur un commutateur : Switch_A>enable Switch_A#show spanning-tree interface fastEthernet 0/1

Debugging (ATTENTION)

Sur un Catalyst 29xx :

Information en temps réel : Switch_A>enable Switch_A#debug spanning-tree

Pour stopper : Switch_A#u all (undebug all)