Spanning-Tree-Introduction

Dans les cours précédents, nous avons étudié en détail la différence entre les hubs, les ponts et les commutateurs, aussi appelés « switchs ». Aujourd’hui, nous allons découvrir un protocole essentiel pour éviter les boucles dans les réseaux commutés : le Spanning Tree Protocol.

Nous avons aussi vu ce qu’étaient un VLAN et des liens Trunks !

La dernière partie à aborder concernant les switches porte sur le protocole de gestion des boucles réseau.

En réseau, la redondance est très importante, pour ne pas avoir qu’un seul point de défaillance.

L’inconvénient de la redondance dans un réseau commuté est que cela fait introduire des boucles réseau !

C’est pourquoi le protocole Spanning Tree a été conçu, afin de résoudre ce problème de boucle !

Les boucles réseau s’introduisent uniquement quand on veut avoir de la redondance !

Sur ce schéma, si la liaison entre les deux switches tombe, alors les utilisateurs du switch A ne pourront plus joindre ceux du switch B !

C’est pourquoi il est préférable d’ajouter une autre liaison entre les deux switches, pour avoir de la redondance.

Mais comme toute redondance amène des boucles réseau, Maintenant nous en avons une !

Boucle réseau

Nous allons voir pourquoi une boucle réseau peut engendrer beaucoup de problèmes.

• Imaginer que le PCA envoie une requête ARP, parce qu’il cherche à joindre le PCB sans connaître son adresse MAC.                                                                                                                                   Et une requête ARP est un broadcast.
• Le switch A transmettra donc ce broadcast sur tous ses ports, sauf celui d’où il est arrivé.     C’est-à-dire, à l’exception du port sur lequel est branché le PCA.
• Le switchB recevra donc 2 trames broadcast, comme il y a deux liens entre les switches.
• Comme il s’agit d’une trame broadcast, lui aussi l’enverra à tous ces ports sauf celui d’où il provient.
• Cela signifie que la trame reçue sur le port 48 sera transmise sur la 47et vers le PC B
• Et la même demande ARP reçue sur le port 47 sera transmise aussi sur le port 48 et le PCB !!!

Ce qui nous amène à une boucle réseau !

Comme les trames Ethernet n’ont pas de champ TTL, alors les trames tourneront en boucle indéfiniment, jusqu’à ce que les switches plantent parce qu’ils sont surchargés de trafic, ou bien jusqu’à ce qu’on déconnecte l’un des câbles réseau entre les deux switches.

C’est la qu’intervient le protocole spanning tree !!!

Grâce à lui, il va nous permettre d’obtenir une topologie sans boucle, En bloquant certains ports.

Gestion des boucles réseau avec le protocole Spanning Tree

Le protocole Spanning Tree (STP) est une technologie essentielle dans la gestion des réseaux commutés, visant à éviter les boucles réseau et à assurer une connectivité fiable. Dans la première partie de cet article, nous avons exploré les défis posés par la redondance dans les réseaux commutés, en particulier en ce qui concerne la formation de boucles réseau. Maintenant, plongeons plus profondément dans le fonctionnement du protocole Spanning Tree et son rôle crucial dans la création de topologies réseau stables et sans boucle.

Fonctionnement du protocole Spanning Tree

L'objectif principal du protocole Spanning Tree est de garantir qu'il n'y a pas de boucles dans le réseau commuté, tout en maintenant une certaine redondance pour assurer la résilience en cas de défaillance d'un lien. Pour ce faire, le STP identifie les boucles potentielles dans le réseau et bloque sélectivement certains liens pour empêcher la circulation des trames et ainsi éliminer les boucles.

L'algorithme de Spanning Tree fonctionne en élisant un commutateur racine, à partir duquel tous les chemins vers les autres commutateurs sont évalués. Une fois que le commutateur racine est sélectionné, chaque commutateur détermine le chemin le plus court pour atteindre le commutateur racine, en prenant en compte les coûts des liens. Les liens redondants qui créent des boucles sont ensuite mis en état de blocage, ce qui signifie qu'ils ne sont pas utilisés pour le transfert de données.

Gestion des liaisons redondantes

L'une des caractéristiques essentielles du protocole Spanning Tree est sa capacité à activer et désactiver dynamiquement les liens redondants en fonction de l'état du réseau. Lorsqu'un lien actif échoue, le STP peut rétablir rapidement la connectivité en activant un lien redondant précédemment bloqué, assurant ainsi une continuité du service sans interruption perceptible pour les utilisateurs.

Cependant, il est important de noter que la convergence du Spanning Tree peut prendre un certain temps, en particulier dans les réseaux de grande taille avec de nombreux commutateurs interconnectés. Pendant ce processus, des périodes de latence peuvent être observées, ce qui peut affecter les performances du réseau. Par conséquent, il est crucial pour les administrateurs réseau de configurer correctement les paramètres du STP pour optimiser la convergence et minimiser les perturbations.

Conclusion

Le protocole Spanning Tree est un pilier essentiel dans la conception et la gestion des réseaux commutés. Sa disposition à éliminer les boucles réseau tout en autorisant l'utilisation de liaisons redondantes pour renforcer la résilience du réseau en fait un outil indispensable pour garantir une connectivité stable. En comprenant pleinement le fonctionnement du STP et en appliquant les bonnes pratiques de configuration, les administrateurs réseau peuvent façonner des infrastructures réseau robustes et fiables. Cette approche permet de répondre efficacement aux besoins et aux défis des environnements informatiques modernes en constante évolution. En éliminant les boucles réseau, le STP contribue à prévenir les pannes réseau, à améliorer les performances et à assurer une expérience utilisateur optimale. Ainsi, en intégrant judicieusement le protocole Spanning Tree dans la conception de leurs réseaux, les professionnels de l'informatique peuvent créer des environnements réseau qui offrent une connectivité fiable, une résilience accrue et une gestion efficace des ressources, répondant ainsi aux normes élevées de disponibilité et de performance attendues dans le monde numérique d'aujourd'hui.

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Pour aller plus loin dans la sécurisation des réseaux et comprendre comment les protocoles comme le Spanning Tree peuvent contribuer à prévenir certains risques, découvrez notre article sur les attaques d’usurpation d’identité en réseau.