Les boucles sont préjudiciables au réseau et peuvent conduire à une propagation sans fin des paquets de données, encombrant gravement et dégradant les performances du réseau.

STP a été développé par Dr Radia Perlman et publié pour la première fois en tant que norme IEEE 802.1D en 1990.

Fondamentaux et fonctionnement

Le STP fonctionne en créant une topologie arborescente, un «Spanning Tree», qui englobe tous les commutateurs d’un réseau. Cet arbre est utilisé pour déterminer un chemin sans boucle dans le réseau.

L’idée est de s’assurer qu’il n’y a qu’un seul chemin actif entre deux nœuds du réseau.

Pour faire ceci, STP attribue des rôles (racine, désigné et bloqué) sur tous les ports du réseau. Ces rôles sont les suivants :

1. port racine: Il s'agit du port qui présente le meilleur chemin (le coût le plus bas) du commutateur vers la racine.

2. Port désigné: C'est le port qui a le meilleur chemin depuis le réseau vers la racine.

3. Port bloqué: Ce port n'est pas utilisé dans la topologie actuelle. Il s'agit d'un port redondant et il est en veille en cas de panne sur d'autres ports.

Les rôles sont déterminés en fonction de plusieurs critères, notamment identifiant du pont, l' identifiant du port et l' coût de la route au pont racine.

El "pont racine" Il s'agit d'un switch spécifique sélectionné par le STP pour être la référence du réseau. Ce pont est sélectionné en fonction de son ID de pont, qui comprend une valeur de priorité et l'adresse MAC du commutateur. Le commutateur avec l'ID de pont le plus bas devient le pont racine.

Processus STP

Le processus STP peut être résumé en quatre étapes :

1. Choix du pont racine

Le processus commence par le choix du pont racine (pont racine), qui est essentiellement le commutateur qui sert de point de référence dans le réseau. Tous les chemins de la topologie du réseau partent de ce commutateur.

Le choix est basé sur ID de pont (BID), qui consiste en un prioridad (valeur par défaut de 32768) et le Adresse MAC du commutateur.

Le commutateur avec le BID le plus bas devient le pont racine. En cas d'égalité de priorité, l'adresse MAC est utilisée pour départager l'égalité (le MAC le plus bas l'emporte).

2. Sélection du port racine

Une fois le pont racine choisi, chaque commutateur (autre que le pont racine) sélectionne son port racine, qui est le port ayant le coût de chemin le plus bas vers le pont racine.

Le coût du chemin est calculé en fonction de la vitesse de transmission du lien. Un lien plus rapide a un coût inférieur.

3. Sélection du port désigné

Puis chaque segment de réseau (domaine de collision) Sélectionner un port désigné. Il s'agit du port dont le coût de chemin est le plus faible entre le segment de réseau et le pont racine.

Le commutateur sur lequel ce port est désigné est appelé interrupteur désigné.

4. Bloquer d'autres ports

Tous les autres ports qui ne sont pas des ports racine ou désignés sont bloqués. On leur attribue un état de verrouillage et ils ne participent pas au transfert de trame, ce qui empêche la formation de boucles.

5. Propagation des informations de pont (Bridge Protocol Data Units, BPDU)

Les BPDU Ils sont utilisés pour échanger des informations entre les commutateurs. Les BPDU sont envoyées périodiquement (par défaut, toutes les 2 secondes) depuis le pont racine et les commutateurs désignés vers tous les autres commutateurs du réseau.

6. Modifications de la topologie du réseau

Si un changement se produit dans la topologie du réseau (par exemple, si un lien échoue ou qu'un nouveau commutateur est ajouté), STP recalcule les chemins et peut modifier l'état des ports (bloqué à désigné ou racine, ou vice versa) pour s'assurer aucune boucle ne se forme dans la nouvelle topologie.

Ces étapes garantissent qu'un arbre couvrant sans boucle est maintenu dans le réseau et permettent au réseau de se remettre des changements de topologie.

Vous devez garder à l’esprit que les versions plus récentes de STP, telles que le Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), peuvent effectuer ces étapes plus efficacement et plus rapidement.

Une fois la topologie arborescente établie, si une panne de réseau se produit, STP peut se reconfigurer et sélectionner un nouveau chemin.