CORSO NETWORK ITA - Lezione 27 - STP "Spanning Tree Protocol"

Summary

Dans cette vidéo, l'auteur explique en détail le fonctionnement du protocole Spanning Tree (STP), un protocole de niveau 2 utilisé pour créer une topologie réseau sans boucle. L'objectif est d'éliminer les boucles de réseau, en particulier pour les switches. Le processus inclut l'élection d'un Root Bridge, le calcul des chemins à coût minimal pour chaque switch, et l'attribution de rôles aux ports, comme Root Port et Designated Port. Un exemple pratique avec des switches et des commandes Cisco est fourni pour illustrer le fonctionnement de STP en action.

Takeaways

• 😀 Le protocole STP (Spanning Tree Protocol) est un protocole de niveau 2 qui sert à créer une topologie virtuelle pour éviter les boucles de réseau.
• 😀 STP crée une topologie sans boucle (loop-free) en éliminant les boucles au niveau de la couche 2, notamment pour les switches.
• 😀 Un graphe complet relie tous les nœuds entre eux avec le maximum d'arcs, tandis que le Spanning Tree est un graphe connecté avec le nombre minimum d'arcs.
• 😀 Lors de l'exécution de STP, un switch est élu comme Root Bridge, et tous les autres switches sont appelés non-root Bridges.
• 😀 Chaque switch non-root Bridge calcule le chemin à moindre coût pour atteindre le Root Bridge, et attribue des rôles à ses ports (Root Port et Designated Port).
• 😀 Le rôle de la Root Port est d'établir la connexion directe ou indirecte vers le Root Bridge, tandis que la Designated Port est le port qui mène loin du Root Bridge.
• 😀 Les liens inutiles, qui pourraient entraîner des boucles de réseau, sont bloqués dans STP, tout en restant disponibles en tant que liens de secours en cas de défaillance.
• 😀 Le protocole STP utilise un processus d'élection du Root Bridge, où les switches échangent des messages BPDU (Bridge Protocol Data Units) pour déterminer le Root Bridge.
• 😀 Le Root Bridge est élu en fonction de la valeur la plus basse de la priorité et, en cas d'égalité, du MAC address le plus bas.
• 😀 STP est un protocole dynamique, et en cas de défaillance du Root Bridge ou d'un lien, le réseau s'adapte automatiquement pour maintenir la connectivité.

Q & A

Qu'est-ce que le protocole STP et quel est son rôle dans un réseau?

Le protocole STP (Spanning Tree Protocol) est un protocole de niveau 2 utilisé pour créer une topologie réseau virtuelle et éviter les boucles. Il empêche la formation de boucles en bloquant certains liens redondants tout en maintenant des chemins de sauvegarde disponibles en cas de défaillance.

Qu'est-ce qu'un 'graph complet' et un 'spanning tree' dans le contexte du protocole STP?

Un 'graph complet' est un réseau où tous les nœuds sont interconnectés par un nombre maximal de liens, tandis qu'un 'spanning tree' est une structure connectée contenant le minimum de liens nécessaires pour maintenir la connectivité entre tous les nœuds sans créer de boucles.

Pourquoi est-il nécessaire d'éliminer les boucles dans un réseau Ethernet?

Les boucles dans un réseau peuvent entraîner des transmissions infinies de trames, surcharger le réseau et rendre les dispositifs inaccessibles. Le protocole STP élimine ces boucles en bloquant les liens redondants tout en préservant des chemins de secours.

Quelles étapes principales sont impliquées dans le fonctionnement du protocole STP?

Le protocole STP suit trois étapes principales : 1) L'élection d'un root bridge parmi les switches du réseau. 2) Le calcul du chemin à coût minimal pour chaque switch non-root bridge vers le root bridge. 3) L'assignation des rôles de ports (Root Port et Designated Port) et la mise en bloc des liens inutiles.

Comment les switches déterminent-ils quel switch sera élu root bridge?

L'élection du root bridge est basée sur le Bridge ID (Bid), qui combine un champ de priorité et l'adresse MAC du switch. Le switch avec la priorité la plus basse ou, en cas d'égalité, l'adresse MAC la plus basse est élu root bridge.

Qu'est-ce qu'un 'root port' et un 'designated port' dans le protocole STP?

Le 'root port' est le port d'un switch non-root qui mène vers le root bridge, tandis que le 'designated port' est le port d'un switch qui permet la communication avec les autres switches, en éloignant le trafic du root bridge.

Pourquoi certaines connexions réseau sont-elles bloquées dans le protocole STP?

Les connexions redondantes qui pourraient créer des boucles sont bloquées dans STP. Ces liens sont conservés comme liens de secours, prêts à être activés si un autre lien échoue, garantissant ainsi une haute disponibilité du réseau.

Qu'est-ce que le coût du chemin dans le protocole STP et comment est-il calculé?

Le coût du chemin est une valeur qui détermine la 'distance' entre un switch et le root bridge. Il est basé sur divers paramètres comme la bande passante des liens. STP choisit toujours le chemin avec le coût le plus bas.

Quel est le rôle des messages BPDU dans le protocole STP?

Les messages BPDU (Bridge Protocol Data Units) sont utilisés par les switches pour échanger des informations sur leur état et leur configuration. Ces messages permettent aux switches de s'élire mutuellement un root bridge et de déterminer les chemins les plus efficaces pour la communication.

Comment les switches réagissent-ils si une nouvelle information BPDU indique qu'ils ne sont pas le root bridge?

Si un switch découvre qu'il n'est pas le root bridge en comparant les BPDUs reçus, il met à jour son propre BPDU en ajustant son Root ID et le renvoie, contribuant ainsi au processus d'élection pour définir le root bridge de manière définitive.