Spanning-Tree - Introduction

Introduction

STP = Spanning Tree Protocol.

Protocole actif par défaut

Les protocoles de routage s’occupent de la redondance réseau de niveau 3.
Le Spanning-Tree s’occupe de la redondance réseau de niveau 2.

Objectif du Spanning-Tree :

Obtenir une architecture sans boucle.

Mais que se passe-t-il si j’ai des boucles sur mon réseau ?

Dans un monde sans Spanning-Tree

Architecture de base

Prenons pour exemple cette architecture.
Ce réseau est un réseau full-mesh (tous nos équipements actifs sont reliés entre eux).
Le protocole Spanning-tree a été désactivé.

Étape 1

Un client envoie un broadcast sur le réseau.
Le switch auquel il est raccordé va diffuser ce broadcast sur tous ses ports sauf sur le port ou il l’a reçu ce dernier.

Spanning Tree - Etape 1 — Spanning Tree – Étape 1

Étape 2

Cette étape se répète …

Spanning Tree - Etape 2 — Spanning Tree – Étape 2

Étape 3

Et va se répéter indéfiniment !!!

Spanning Tree - Etape 3 — Spanning Tree – Étape 3

Nos équipements vont être surchargés et notre réseau va devenir inutilisable.
Un réseau sans spanning-tree est obligatoirement un réseau en étoile !
Si une boucle réseau est créée (intentionnellement ou par accident) notre réseau sera hors service.

Inconvénients :

Sans Spanning-Tree , nous rencontrons 3 problèmes :

Tempête de Broadcast (Broadcast Storms)

Les Broadcasts circulant sur notre réseau vont prendre la quasi-totalité de notre bande passante.

Instabilité des tables MAC

Un broadcast est créé lorsqu’un hôte ne connaît pas l’adresse MAC de son destinataire. Tous les équipements qui vont voir passer cette trame vont se dire « J’ai reçu un message de AAAA:BBBB:CCCC sur le port 0/1, cet hôte est donc sur le port 0/1, je vais noter cette information dans ma table MAC ». Deux secondes plus tard , il reçoit cette même trame sur le port 0/2, il va donc mettre à jour sa table MAC indéfiniment sans jamais savoir où est réellement cet hôte…

Diffusion multiple de nos trames

Comme nous l’avons vu précédemment, tous les broadcasts vont circuler indéfiniment entre équipements actifs pour rien.

Par défaut, le spanning-tree est activé sur chaque switch CISCO. Ce qui évite tous ces problèmes.

Dans un monde avec Spanning-Tree

Mise en évidence

Le protocole spanning-tree va créer de manière logique une architecture sans boucle. (En étoile dans le cas présent)
Si un lien tombe, L’architecture logique va être mise à jour.

Le Spanning-Tree

Présentation du Spanning-Tree

Le Spanning-Tree Protocol (STP) est un protocole normalisé IEEE.
Il utilise les liens Trunk pour fonctionner.
L’institut IEEE et CISCO ont une approche différente concernant le STP. Ils ont donc chacun leurs versions.
Le protocole Rapid-STP (RSTP) est la version améliorée du STP.
Vous pouvez voir dans le tableau ci-dessous ces versions du Spanning-Tree ainsi que leurs différences.

Avant de comprendre comment fonctionne toutes ces versions du Spanning-tree, il est primordial de comprendre comment fonctionne le protocole STP !
Je vous donne donc rendez-vous dans l’article « Protocole STP » !!

Historique

Types de Spanning Tree