Guide du protocole Cisco Spanning Tree (exemples et configuration STP) (2023)

Le protocole Spanning Tree (STP) garantit une topologie sans boucle dans un réseau local (LAN) composé de commutateurs.

Il est souhaitable d'avoir des liaisons redondantes dans un réseau local commuté afin qu'une seule défaillance de liaison ne puisse pas interrompre le fonctionnement normal du réseau.

Mais les liaisons redondantes peuvent également introduire des boucles de commutation physiques indésirables. STP permet d'avoir une redondance physique tout en évitant les boucles et les inconvénients associés.

Le protocole Spanning Tree est standardisé commeIEEE 802.1D. Cisco a introduit plusieurs améliorations au fonctionnement STP standard qui ont ensuite été incorporées dans le protocole RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) défini comme IEEE 802.1w.

Nous nous concentrerons sur les commandes de configuration et de vérification du protocole Spanning Tree (STP) dans ce didacticiel, telles qu'implémentées sur les commutateurs Cisco. La figure 1 montre la topologie avec trois commutateurs Cisco Catalyst 3550 utilisés.

Figure 1Protocole Spanning Tree sur les commutateurs Cisco

Il existe trois liaisons principales, comme le montre la figure 1 :

• SW1 Fa0/1 – SW2 Fa0/1
• SW2 Fa0/2 – SW3 Fa0/1
• SW3 Fa0/2 – SW1 Fa0/2

Les trois commutateurs étaient interconnectés et allumés et sans aucune configuration supplémentaire, les trois lignes réseau étaient négociées dynamiquement par Dynamic Trunking Protocol (DTP). Vérifions que les lignes réseau sont établies avec succès sur SW1.

SW1#show interfaces tronc

Statut d'encapsulation du mode port VLAN natif

Fa0/1 canalisation n-isl souhaitable 1
Fa0/2 canalisation n-isl souhaitable 1

Vous pouvez utiliser des commandes similaires sur SW2 et SW3 pour vérifier la réussite de l'établissement du réseau. Trois modes Spanning Tree peuvent être configurés sur les commutateurs Cisco, comme indiqué dans le résultat ci-dessous.

SW1(config)#mode spanning-tree ?
mst Mode arbre couvrant multiple
pvst Mode Spanning Tree par Vlan
rapid-pvst Mode spanning tree rapide par Vlan

Par défaut, l'arbre spanning-tree est activé dans les commutateurs Cisco Catalyst 3550 utilisés pour créer ce scénario.pvstmode. PVST signifie Per-VLAN Spanning Tree Protocol et ce mode exécute une instance de IEEE 802.1d STP pour chaque VLAN.

La sortie deafficher le résumé du spanning-treeLa commande ci-dessous montre que Spanning Tree est en cours d'exécution danspvstmode sur SW1.

SW3#afficher le résumé du spanning-tree

Le commutateur est en mode pvst
Pont racine pour : aucun
L'ID système étendu est activé
Portfast par défaut est désactivé
PortFast BPDU Guard par défaut est désactivé
Le filtre Portfast BPDU par défaut est désactivé
Loopguard par défaut est désactivé
La protection contre les erreurs de configuration EtherChannel est activée
UplinkFast est désactivé
BackboneFast est désactivé
La méthode Pathcost configurée utilisée est courte

La première étape de la convergence Spanning Tree consiste à choisir le commutateur racine. Le commutateur avec l'ID de pont le plus bas remporte l'élection.

L'ID de pont standard est une valeur de 8 octets composée d'une priorité de 2 octets et d'une adresse MAC de 6 octets unique à ce commutateur. Vous pouvez utiliserafficher l'identifiant du pont Spanning Treecommande pour connaître l’ID de pont d’un commutateur.

SW1#afficher l'identifiant du pont Spanning-Tree
VLAN0001 8001.0016.c831.9000

SW2#afficher l'identifiant du pont Spanning-Tree
VLAN0001 8001.000f.24b7.1400

SW3#afficher l'identifiant du pont Spanning-Tree
VLAN0001 8001.000f.233b.8a80

L'interrupteur avec lele plus basBridge ID remporte l'élection racine. Dans notre scénario, SW3 a l'ID de pont le plus bas, il devrait donc devenir le commutateur racine.

Vous pouvez influencer le choix du commutateur racine pour un VLAN en manipulant la priorité comme indiqué ci-dessous, mais nous nous en tenons à la priorité par défaut dans ce scénario.

SW3(config)#spanning-tree vlan 1 pri
Priorité SW3(config)#spanning-tree vlan 1 ?

<0-61440> priorité du pont par incréments de 4096

Vous pouvez voir en exécutant la commandeafficher la racine de l'arbre couvrantque l'ID racine correspond à l'ID de pont de SW3, indiquant qu'il s'agit du commutateur racine.

Veuillez noter dans le résultat de la commande ci-dessous que la priorité est affichée sous la forme d'une valeur décimale 32 769 qui est égale à l'hexadécimal 8001 indiqué dans le cadre de tous les ID de pont précédemment.

SW3#afficher la racine du spanning-tree

Racine Bonjour Max Fwd
ID racine du Vlan RootCost HelloTime MaxAge FwdDly Port racine
———- ——————– —- ——- — —– ———

VLAN000132769 000f.233b.8a800 2 20 15

L'étape suivante de la convergence STP consiste pour chaque commutateur à déterminer son port racine (RP), qui est le port ayant le chemin de retour vers la racine le moins coûteux.

Le coût du chemin est calculé en ajoutant simplement le coût du spanning tree de toussortantinterfaces sur le chemin d’accès au commutateur racine. Les interfaces Fast Ethernet utilisées dans ce scénario ont un coût par défaut de 19 chacune.

Le commutateur racine n'a pas de port racine car il est lui-même la racine ; tous les ports du commutateur racine sont des ports désignés. SW1 se contente d'avoir Fa0/2 comme port racine tandis que SW2 a également son Fa0/2 comme port racine.

La dernière étape majeure consiste à déterminer le port désigné (DP) pour chaquesegment. Lorsque plusieurs commutateurs se connectent au même segment, c'est l'interface de commutateur qui fournit le chemin le moins coûteux vers la racine de ce segment.

Notre scénario comporte trois segments et un seul port désigné a été déterminé pour chacun, comme le montre la figure. Leafficher l'arbre couvrantLa commande exécutée sur SW1, SW2 et SW3 valide ces faits.

SW1#show spanning-tree

VLAN0001

Protocole compatible Spanning Tree ieee
Priorité d'ID racine 32769
Adresse 000f.233b.8a80
Coût 19
Port 2 (FastEthernet0/2)
Bonjour Heure 2 secondes Âge maximum 20 secondes Délai de transfert 15 secondes
Priorité d'ID de pont 32769 (priorité 32768 sys-id-ext 1)
Adresse 0016.c831.9000
Bonjour Heure 2 secondes Âge maximum 20 secondes Délai de transfert 15 secondes
Temps de vieillissement 300

Interface Rôle Sts Coût Prio.Nbr Type
——————- —- — ——— ——– —————–

Fa0/1 Altn BLK 19 128,1 P2p
Fa0/2 Racine FWD 19 128,2 P2p

SW2#show spanning-tree

VLAN0001
Protocole compatible Spanning Tree ieee
Priorité d'ID racine 32769
Adresse 000f.233b.8a80
Coût 19
Port 2 (FastEthernet0/2)
Bonjour Heure 2 secondes Âge maximum 20 secondes Délai de transfert 15 secondes

Priorité d'ID de pont 32769 (priorité 32768 sys-id-ext 1)
Adresse 000f.24b7.1400
Bonjour Heure 2 secondes Âge maximum 20 secondes Délai de transfert 15 secondes
Temps de vieillissement 300

Interface Rôle Sts Coût Prio.Nbr Type
——————- —- — ——— ——– —————–

Fa0/1 Bureau FWD 19 128.1 P2p
Fa0/2 Racine FWD 19 128,2 P2p

SW3#show spanning-tree

VLAN0001
Protocole compatible Spanning Tree ieee
Priorité d'ID racine 32769
Adresse 000f.233b.8a80
Ce pont est la racine
Bonjour Heure 2 secondes Âge maximum 20 secondes Délai de transfert 15 secondes
Priorité d'ID de pont 32769 (priorité 32768 sys-id-ext 1)
Adresse 000f.233b.8a80
Bonjour Heure 2 secondes Âge maximum 20 secondes Délai de transfert 15 secondes
Temps de vieillissement 300

Interface Rôle Sts Coût Prio.Nbr Type
——————- —- — ——— ——– —————–

Fa0/1 Bureau FWD 19 128.1 P2p
Fa0/2 Bureau FWD 19 128,2 P2p

Modifions le coût de port sur Fa0/2 de SW2 de 19 par défaut à 39 et voyons comment les rôles de port changent. À l'heure actuelle, Fa0/2 est le port racine sur SW2 fournissant le chemin des coûts de location vers le commutateur racine SW3.

SW2>activer
SW2#configurer le terminal

Entrez les commandes de configuration, une par ligne. Terminez par CNTL/Z.

SW2(config)#interface FastEthernet0/2
SW2(config-if)#spanning-tree coûte 39
SW2(config-if)#fin
SW2#

Après ce changement, l'arbre couvrant convergerait à nouveau, permettant à SW2 de choisir le chemin indirect via SW1 pour atteindre le commutateur racine SW3, car il se trouve maintenant que c'est le chemin le moins coûteux avec un coût de 38.

Le chemin direct SW2 vers le commutateur racine SW3 via Fa0/2 coûte désormais 39 $ et n'est pas le chemin le plus économique. SW2 mettrait Fa0/1 en état de transfert en tant que port racine tandis que Fa0/2 serait mis en état de blocage comme indiqué ici.

SW2#show spanning-tree

VLAN0001
Protocole compatible Spanning Tree ieee
Priorité d'ID racine 32769
Adresse 000f.233b.8a80
Coût 38
Port 1 (FastEthernet0/1)
Bonjour Heure 2 secondes Âge maximum 20 secondes Délai de transfert 15 secondes

Priorité d'ID de pont 32769 (priorité 32768 sys-id-ext 1)
Adresse 000f.24b7.1400
Bonjour Heure 2 secondes Âge maximum 20 secondes Délai de transfert 15 secondes
Temps de vieillissement 300

Interface Rôle Sts Coût Prio.Nbr Type
——————- —- — ——— ——– —————–

Fa0/1 Racine FWD 19 128.1 P2p
Fa0/2 Altn BLK 39 128,2 P2p

Vous devriez continuer et courirafficher l'arbre couvrantcommande sur SW1 et SW3 également pour découvrir comment la topologie du spanning tree a changé après la reconvergence.