Consulter l'article général sur la redondance des liens.
L'Assistant Informatique a fait une erreur : il a créé une boucle et arraché un câble ...
Le réseau est tombé, l'organisation est bloquée.
Mais le chef (il a toujours raison) file corriger l'erreur et passe un p... de savon en passant à l'apprenti sorcier.
En fonctionnement normal, les switchs s'échangent leur table de configuration des adresses port/MAC pour savoir où orienter les trames vers les detinataires (couche OSI 2, Liaison).
Le switch 1 recevra la liste des hôtes du switch 2 associés à son port 8
Le sw2 recevra la liste des hôtes de sw associés à son port 0
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Avec trois SW, cela se complique singulièrement ...
Du coup, il ne sait plus comment joindre M11 et M13 car il risque de modifier sa table ARP et supprimer les connexions directes des ports 1 et 3 ...
Bien sûr, SW2 et SW3 sont dans le même cas pour leurs propres hôtes … et voilà un joyeux B... Boucle ?
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Les tables ARP changeront en permanence et les switch ne sauront plus où envoyer les trames à destination.
Et en plus, à force de boucler, les trames de diffusion, multidiffusion et monodiffusion inconnues vont très vite saturer le réseau. Ouille!
Exemple : une requête ARP est envoyée à tous les ports sauf celui d'entrée. La table ARP sera modifiée en conséquence mais plusieurs chemins physiques vont probablement créer des boucles infinies et les switchs seront débordés.
Soit le réseau ci-contre, contenant des boucles :
Il y a deux boucles disjointes (S1-S2-S4-S5-S1 et S2-S3-S4-S2) plus une boucle globale (S1-S2-S3-S4-S5-S1) et dont tous les liens sont de même débit (coût égal).
STP commence par choisir un pont racine unique (admettons que c'est S2).
Chaque switch déterminera un chemin unique (le moins coûteux) vers le pont racine.
Ensuite, les chemins inutiles, redondants, sont bloqués (non-forwarding)
Si l'un des liens utilisés vient à se rompre, l'algorithme recalcule les chemins comme avant, ce qui permet de réactiver des liens alternatifs s'ils existent.
Ok, si un lien sans alternative (comme S3-S6) est défectueux, le switch (S6) est alors isolé.
Les switchs s'échangent des informations toutes les 2 secondes pour faire fonctionner STP.
Les informations sont échangées à l'aide de trames BPDU (Bridge Protocol Data Units - unités de données du protocole de pontage) pour partager des informations sur eux-mêmes et sur leurs connexions.
Il existe trois types de trames BPDU :
Elles contiennent aussi le BID racine, le coût du chemin employé, le BID et le port de l'émetteur et des informations de temps
Le BID (ID de pont) contient une valeur de priorité (4b), un ID système étendu (12b) et l'adresse MAC du commutateur (48b), ce qui donne 8 octets, BIDR de 6 à 13 et BID de 18 à 25
Les BPDU sont envoyés sur l'adresse multicast 01:80:C2:00:00:00.
Les BPDU permettent de choisir le pont racine, les ports racine, les ports désignés et les ports alternatifs.
Texte de référence : ANSI/IEEE Std 802.1D, I998 Edition (ISO/IEC 15802-3: 1998), incorporating IEEE supplements P802.1p, 802.1j-1996, 802.6k-1992, 80, page 112 (site perso)
Remarque : le STP est calculé pour chaque VLAN. Chaque port peut donc être ouvert pour un VLAN et fermé pour un autre.
switch = commutateur +/- = pont …
Le pont choisi est déterminé en fonction d'une priorité et de la valeur de son adresse MAC.
Lorsque la racine est trouvée, les switch transmettent un coût de chemin racine interne (à chaque pont) en additionnant les coûts le long des chemins vers la racine.
Le coût dépend du débit du lien (100Mb = 19, 1Gb = 4, 10Gb = 2)
Ici on voit bien les coûts des chemins.
Se pose le problème de S5 qui peut passer soit par S1, soit par S4 pour rejoindre S2.
Si on a une priorité plus basse dans S1 que dans S4, on passera par S1.
Mais si S1 et S4 ont la même priorité, c'est l'adresse MAC qui fera la différence.
On estimera que M4 est plus petite que M1 et donc c'est le chemin via S4 qui sera choisi.
Chaque switch, sauf la racine, se choisira un port racine qui sera celui qui mène vers le pont racine avec le moindre coût.
Ainsi, pour S4, le port racine est le port direct vers S2 (coût=19) et non via S3 (coût=38)
Si un switch possède plusieurs ports à coût égal vers la racine, on utilise :
La BID du pont expéditeur (qui est côté racine) la + faible
(= priorité +n° VLAN, 32766/défaut +1 de vlan1/défaut = 32769)
Exemple : BIDA>BIDB
La priorité de port la plus faible (si on a 2 câbles entre deux même sw)
L'ID de port expéditeur le plus faible (même cas que le point précédent)
Il faut bien faire qqch pour les démarquer. Non ?
Sur chaque segment entre deux switchs, l'un des ports sera "désigné".
Si un port n'est ni racine, ni désigné, il sera bloqué et le tour est joué.
Les ports prennent donc les états suivants durant le déroulement du protocole STP :
Lien cisco : Configuring Spanning Tree - Cisco
Article basé sur le matériel de marque Cisco
Sur les switchs cisco, le mode par défaut est PVST+
Les commandes suivantes sont données pour la consultation et la modification de la configuration :
| commande | Signification |
|---|---|
| show spanning-tree vlan 1 | afficher la configuration |
| spanning-tree mode rapid-pvst | passer en mode rapid-pvst |
| set spantree priority bridge_ID_priority [vlan] | définir la priorité d'un switch |
C'est la priorité qui sera le plus souvent modifiée pour planifier la gestion des liens redondants
A suivre avec LACP