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IEEE 802.1

Pour le mettre en œuvre les ponts vont s'échanger des trames BPDU (Bridge Protocol Data Unit) de 34 octets.

Ces trames sont adressées en multicast, seuls les ponts les liront.

Objectifs du protocole

  • Élire la racine de l'arbre 

  • Calculer la distance à la racine 

  • Déterminer les ports racines

  • Déterminer l'état de chaque port (actif ou bloqué)

Statut d'un port

Port racine (root port)

Il s’agit de désigner un port par commutateur. Port via lequel on reçoit les messages provenant de la racine par le plus court chemin (le moins couteux).

Un seul port racine par pont.

 

Port désigné (designatedport)

Il s’agit de désigner un port par segment (câble ou domaine de collision s’il existe des hub)

Sur chaque segment, seront actifs :

  • les ports racines,

  • UN SEUL port non racine du segment.

Ce port permettra d'échanger des messages du trafic de données et des messages 802.1d (STP)

 

Port bloqué (non designated port)

Port qui n'émet aucun message mais qui peut recevoir uniquement les messages 802.1d.

Etat d’un port

Vis-à-vis des trames de données

  1. Port actif ou acheminement (forwarding) : (port racine et port désigné) : Le pont écoute les trames via ce port et les retransmet vers les autres ports actifs du pont si nécessaire 

  2. Portinactif (port bloqué) : Le pont n'écoute pas les trames de données via ce port et donc ne retransmet aucune trame de données reçue via ce port. Il reçoit néanmoins sur ce port les trames 802.1d qui lui sont envoyées par le port désigné.

Procédure : 

Initialement tous les ports sont inactifs.

Les ports racines et désignés deviennent actifs lorsque la topologie du SpanningTree (arbre de recouvrement) est stable. 

RQ : Avant de configurer le protocole STP, on évaluer le réseau afin de désigner le meilleur commutateur comme racine du SpanningTree. Idéalement, le pont racine doit être un commutateur situé à un point central. 

Fonctionnement.

Chaque switch lance une découverte du réseau grâce aux BPDU, pour choisir le meilleur chemin à utiliser pour contacter les différents segments. Ensuite, ils s’envoient régulièrement des BPDU entre eux, pour recalculer les meilleurs chemins.

Choix du pont racine.

Pour chaque commutateur une priorité est calculée

Priorité administrative

Adresse Mac

Priorité administrative : par défaut 32768 = 215

                                           Modifiable par l’administrateur, valeur sur 2 octets comprise entre 0 et 65536

Par défaut, est considéré comme pont racinecelui ayant la plus faible priorité. Lorsque tous les commutateurs sont configurés avec la même priorité (comme c’est le cas avec une prioritépar défaut de 32 768), l’adresse MAC devient le facteur déterminant pour le choix du commutateur désigné comme pont racine.

Initialement, chaque commutateur se considère comme le pont racine. 

Unpremier commutateur envoie une BPDU (Trame STP) avec son propreID de pont comme ID racine. Lorsque les autres commutateurs reçoivent cette BPDU, ils comparent l’ID racine reçue à leur propre ID racine. Si l’ID racine reçue a une valeur inférieure à leur ID racine, les commutateurs remplacent leur ID racine par celle reçue.

En revanche, si leur ID racine est inférieur à l’ID racine reçue, le commutateur envoie une BPDU avec son ID racine. Ainsi, de proche en proche sera élu le pont racine.


  • Choix du port racine.

Chaque commutateur non-racine va sélectionner un port racine qui sera le port le plus proche du commutateur racine.Proche : qui permet le chemin le plus court vers le pont racine, (au sens du coût STP)

L’administrateur peut influencer le calcul du chemin le plus court en modifiant le coût des ports.

  • Choix des ports désignés.

Ils sont choisis pour leur faible coût de chemin vers le pont racine. Si sur un segment, plusieurs ports ont le même coût le plus bas, alors c’est le switch avec le BID le plus faible qui est choisi. 

  • Modification de topologie.

Après avoir déterminé le pont racine, les ports racine, les ports désignés et les ports bloqués, le protocole STP envoie des BPDU via le réseau, toutes les 2 secondes. 

Un commutateur considère qu’il a détecté une modification de topologie lorsqu’un port qui était dans l’état actif connaît une défaillance, en cas de blocage par exemple

Une trame BPDU spéciale ne contenant aucune information appelée BPDU de notification de changement de topologie (TCN, Topology Change Notification), a été introduite. Lorsqu’un commutateur doit signaler un changement de topologie, il commence par envoyer les TCN sur son port racine. 

 

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