STP

Qu’est-ce que STP(Spanning Tree Protocol) ?

En termes simples, le protocole STP a été créé pour résoudre le problème des boucles dans le réseau. Son nom complet est Spanning Tree Protocol, qui fonctionne sur la 2e couche réseau du modèle OSI. Sa norme de protocole est IEEE802.1D. STP optimise la structure du réseau en anneau en une structure de réseau arborescente en faisant passer certains liens à un état bloquant.

Pourquoi avons-nous besoin de STP ?

Afin d’améliorer la fiabilité de la structure, il existe souvent plusieurs liaisons physiques entre les appareils. Ce réglage redondant entraînera inévitablement des boucles. Dans un réseau L2, les boucles génèrent des tempêtes de diffusion, ce qui entraîne l’épuisement de la bande passante réseau et des ressources de traitement, puis finit par paralyser le réseau. Le protocole STP résout le problème du transfert continu des messages dans un réseau en anneau.

Concepts de base du STP

STP transforme la structure en anneau en une structure de réseau arborescente. Il y a quatre termes à comprendre : pont racine, port racine, port désigné et coût du chemin.

Pour un réseau STP, il n’existe qu’un seul pont racine. Généralement, un dispositif offrant de bonnes performances et situé à une couche réseau élevée est sélectionné comme pont racine. Le pont racine est unique, mais pas immuable, et changera en fonction des modifications de la topologie du réseau.

Le port racine désigne le port dont le coût vers le pont racine est le plus faible parmi tous les ports STP d’un appareil, et il est chargé de transférer les données vers le pont racine. Il n’existe qu’un seul port racine sur un appareil exécutant le protocole STP.

Il convient de noter que le périphérique pont racine ne possède pas de port racine. Les ports désignés ont des définitions différentes selon les niveaux. Pour un périphérique, le port directement connecté sur le périphérique qui lui est directement connecté et chargé d’envoyer les messages de configuration est le port désigné. Pour un réseau, le port directement connecté sur le périphérique qui transmet les messages de configuration à ce segment de réseau est le port désigné.

Le coût de chemin désigne la valeur de coût du port, et le coût de chemin racine désigne le coût de chemin accumulé lors du processus d’accès au pont racine.

Comment fonctionne STP ?

Lorsque le réseau est initialisé, tous les appareils se considèrent comme le pont racine. En échangeant des messages BPDU, l’appareil ayant la priorité la plus élevée est sélectionné comme pont racine. Si les priorités sont identiques, les adresses MAC sont comparées. Chaque appareil de pont non racine déterminera comme port racine le port ayant le coût le plus faible pour recevoir les messages de configuration. Si le coût est identique, le BID sera comparé.

L’appareil désignera l’un des ports aux deux extrémités de chaque chemin physique comme port désigné, en fonction du message de configuration du port et du coût du chemin du port racine. À ce stade, les ports restants sans identité seront bloqués. Cette étape vise à empêcher la formation de boucles.

Une fois que le pont racine, le port racine et le port désigné ont été élus avec succès, l’ensemble de la topologie arborescente est établi. Une fois la topologie stable, seuls le port racine et le port désigné transmettent le trafic, tandis que les autres ports non racine et non désignés sont en état de blocage. Ils reçoivent uniquement les paquets du protocole STP, mais ne transmettent pas le trafic utilisateur.

L’application du STP

Comme le montre la figure ci-dessous, le réseau en anneau de couche 2 est configuré avec STP pour empêcher les messages de circuler indéfiniment en boucle dans le réseau, et un port de l’équipement 1 est bloqué.