Comment le protocole STP (Spanning Tree Protocol) gère les modifications du réseau - dummies

Que se passe-t-il lorsque vous connectez un nouveau concentrateur ou un commutateur à un réseau mappé STP (Spanning Tree Protocol)? Pour cet exemple, un concentrateur était connecté à un port sur les deux commutateurs 11: 99 et 77: 22. Un concentrateur était utilisé car il ne disposait pas d'une intelligence réseau.

L'effet net est en fait identique à la connexion directe de ces deux commutateurs avec un câble réseau standard; J'ai créé une boucle sur le réseau via les commutateurs 11: 99, 11: 22, 55: 22 et 77: 22. Le concentrateur fonctionne au niveau 1 et ne sait rien sur le niveau 2 ou STP, donc le concentrateur traite les liens des deux ports, qui étaient simplement connectés comme actifs et transmettront heureusement les données par le biais de cette connexion.

Les commutateurs, en revanche, ne pas traitent cette connexion comme active. Chaque fois qu'une interface ou un port a son état modifié en haut parce que vous connectez un périphérique ou exécutez une commande no shutdown sur l'interface, un commutateur suit un processus strict, plaçant le port dans l'un des quatre états de port STP.

Etats du port STP

Etat	Description
Blocage	S'il existe une boucle après l'apprentissage et la connaissance de la topologie STP, un port est placé à l'état Blocage pour empêcher la boucle préjudiciable au réseau.
Ecoute	Quand l'état d'un port passe à Up, il est placé dans un état d'écoute , ce qui lui permet de traiter et transférer les données BPDU, mais il supprime toutes les autres données qu'il voit.
Learning	Après avoir écouté, si le commutateur décide que la connexion n'a pas provoqué de boucle, il apprend quelles adresses se trouvent sur le segment et les ajoute à sa base de données d'adresses pour éviter < l'inondation qui aurait autrement lieu sur l'interrupteur. Renvoi
Si aucune boucle n'est provoquée par l'interface, toutes les données allant à ou	depuis cette interface sont retransmises normalement sur un commutateur.

Voici ce qui se passe quand l'état d'un port passe à Up:

Chaque commutateur auquel le concentrateur a été connecté (commutateurs 11: 99 et 77: 22) remarque que l'état de liaison d'un de leurs ports a changé en Up.

Chaque commutateur place le nouveau port lié dans l'état d'écoute, ce qui signifie qu'il voit et transfère les trames BPDU, mais ne transmet aucun autre trafic. A ce moment, chaque switch ne sait pas si ce nouveau lien va créer une boucle sur le réseau.

Après un délai de 30 secondes, si le port nouvellement connecté ne voit aucun BPDU, ou si le résultat de ces BPDU n'indique pas de boucle, le port passe à l'état d'apprentissage pendant 15 secondes et puis passe à l'état de transfert.
Dans ce cas, chaque commutateur 11: 99 aura envoyé des BPDU sur le port auquel le concentrateur est connecté et le commutateur 77: 22 aura vu les trames BPDU, et vice versa. En raison de voir les BPDU de l'autre, ces commutateurs sauront qu'ils sont connectés les uns aux autres et créent une boucle.

Avec cette connaissance, ils vont commencer le processus de calcul du coût du chemin vers le pont racine, qui dans ce cas est un chemin de coûts égaux à Root Bridge; le chemin de chaque commutateur, à travers le concentrateur passera par deux autres commutateurs.

Comme les coûts sont égaux, l'égalité est résolue en désignant le commutateur de priorité la plus basse en tant que port désigné et en bloquant sur l'autre port, comme illustré dans la figure suivante. Avec l'attribution d'un nouveau port racine, d'un port désigné ou l'identification d'un nouveau pont racine, une modification a été apportée à la structure STP sur le réseau.

Toute modification de la structure STP sur le réseau est appelée

changement de topologie , et la structure STP est appelée la topologie STP . Dans la figure précédente, un problème d'interface a été créé dans le commutateur 11: 55. Le problème a été introduit en tapant la commande shutdown dans l'interface ou en débranchant le câble; De toute façon, l'état du port a été changé en Down.

Soudain, les autres périphériques connectés au commutateur 55: 11 n'ont pas de chemin vers le reste du réseau car ils utilisaient cette connexion inter-commutateurs et l'autre connexion inter-commutateurs est dans un état de blocage. Le processus suivant se produit:

Le commutateur 55: 11 détecte un changement sur une interface ou remarque que les données du BPDU cessent d'apparaître.

Pour cette raison, le commutateur va inonder la modification de ses trames BPDU et les envoyer à travers tous les ports du commutateur, y compris le port de blocage dont il savait qu'il avait une connexion au reste du réseau en même temps.

Dans la revue de la topologie, le commutateur 55: 11 annonce en fait via sa trame BPDU qu'un changement de topologie s'est produit.
L'annonce est faite en envoyant une BPDU de notification de changement de topologie (TCN). Ces données vont directement au pont racine, qui envoie des mises à jour BPDU au reste du réseau. En raison de ce changement de topologie, quelques événements se produisent:

Le commutateur 55: 11 prend le port sur le segment A (voir figure suivante) et le place en état de transfert, après avoir identifié cette action comme correctif de l'isolation en cours.
1. Le Root Bridge reçoit une notification du changement.
2. Les autres commutateurs du réseau reçoivent une notification de la modification.
3. Ce processus d'activation se déroule rapidement après la détection d'une défaillance, mais la détection de l'échec peut prendre plusieurs secondes. Le retard dans la détection d'un échec est dû au fait que le commutateur n'aurait pas dû recevoir plusieurs des trames BPDU attendues sur le lien avant de faire passer les ports concernés du blocage au transfert.

Même avec ce petit délai, qui peut créer un problème pour certaines de vos applications réseau, les mesures correctives prises par STP sont beaucoup plus rapides que la localisation de l'interface en question et l'établissement manuel des liens.