Expérience 3: coeur - distribution - accès (STP seul)

Objectif de l'expérience

Observer le comportement de STP dans une topologie campus hiérarchique avec un cœur, trois distributions et trois accès, où chaque switch d’accès est relié à chaque switch de distribution, et comprendre pourquoi 2 liens sur 3 sont bloqués sur chaque switch d’accès

Topologie

Graphique

Description

Liste des équipements:

• Switchs:
  • sw-core
  • sw-distrib-1
  • sw-distrib-2
  • sw-distrib-3
  • sw-access-1
  • sw-access-2
  • sw-access-3

Un lien relie le coeur de réseau à chaque switch de distribution. Un lien relie chaque switch de distribution à chaque switch d'accès.

Configuration appliquée

Paramètres STP

• Mode STP: PVST+
• Priorité STP: `
  • sw-core: priorité abaissée à 4096, pour le forcer en Root Bridge
  • autres switchs: priorité par défaut
• Coût des liens identiques

Autres paramètres

• VLAN: uniquement VLAN 1

Extrait de configuration

interface FastEthernet 0/1
  switchport mode access
  switchport acces vlan 1

Comportement attendu

Graphique

Description

STP doit bloquer deux liens sur chaque switch d'accès pour casser les boucles. On imagine que les liens vont se répartir uniformément sur les 3 switchs de ditribution.

Résultats observés

Graphique

Description

STP a bien bloqué deux liens sur chaque switch d'accès pour casser les boucles. Par contre, les liens up ne sont plus reliés qu'à un seul switch de ditribution, les autres ne servants donc plus en temps normal.

Analyse

• Pourquoi 2 liens sur 3 sont bloqués sur chaque accès ?
  • STP impose un seul Root Port par switch et par VLAN.
  • Chaque accès a 3 chemins de coût identique vers le Root Bridge (via les 3 distrib).
  • STP choisit le chemin « préféré » selon :
    • Coût total vers le root (identique ici).
    • Puis Bridge ID de la distribution (priorité + MAC).
    • Puis Port ID si nécessaire.
    • Le port gagnant devient Root Port.
• Les deux autres ports, qui offrent un chemin redondant vers le root, deviennent Alternate et sont mis en Blocking/Discarding pour casser les boucles.
• Conséquence globale :
  • La topologie logique devient :
    • sw-core <-> sw-distrib-* <-> sw-access-*
  • Mais chaque accès n’utilise qu’une seule distribution en régime normal.
  • Les autres liens ne servent qu’en cas de panne.

Avantages

• Redondance :
  • Si la distribution active d’un accès tombe, STP peut activer un des liens bloqués vers une autre distribution.
  • Le réseau reste joignable, même en cas de perte d’un switch de distribution.
• Hiérarchie claire :
  • Cœur → Distribution → Accès, avec un root bien défini (sw-core).
  • Comportement STP cohérent avec la logique de design hiérarchique.
• Prévisibilité :
  • En contrôlant les priorités des distributions, on peut décider quelle distrib sera privilégiée par chaque accès (en jouant sur les coûts ou la topologie)

Inconvénients

• Bande passante gâchée :
  • 2 liens sur 3 par accès sont inutilisés en régime normal.
  • La topologie physique est riche, mais STP n’en exploite qu’une partie. C'est le cas dans notre expérience où en régime normal, deux switchs ne sont pas utilisés.
• Chemins non optimaux :
  • Un accès pourrait être physiquement plus proche d’une autre distribution, mais STP choisit selon les critères de coût/ID, pas forcément selon la logique « géographique ».
• Complexité de compréhension :
  • Sur 7 switchs avec plusieurs liens bloqués, il faut bien analyser les rôles STP pour comprendre le chemin réel des trames.
• Convergence :
  • En cas de panne d’une distribution, STP doit recalculer l’arbre → interruption possible avant activation d’un lien Alternate

Conclusion

Cette expérience montre que, dans une topologie cœur–distribution–accès avec accès multi-raccordés à plusieurs distributions, STP ne garde qu’un seul chemin actif par switch d’accès vers le cœur. Les 2 autres liens sont bloqués pour éviter les boucles, même si physiquement la topologie permettrait d’utiliser plus de chemins. On obtient ainsi une redondance fonctionnelle mais une utilisation très partielle de la topologie physique, ce qui met en évidence les limites de STP dans des architectures campus riches en liens