Noël NICOLAS

Spanning-Tree BPDU Filter

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Noël NICOLAS

Le protocole Spanning-Tree (STP)

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Spanning-tree

Introduction

Points important : 

  • STP = Spanning Tree Protocol.
  • Protocole actif par défaut

Les protocoles de routage s’occupent de la redondance réseau de niveau 3.
Le Spanning-Tree s’occupe de la redondance réseau de niveau 2.

Objectif du Spanning-Tree :

  • Obtenir une architecture sans boucle.
Architecture Physique vs Logique
Architecture Physique vs Logique

Mais que se passe-t-il si j’ai des boucles sur mon réseau ?

Chapitre 1

Dans un monde sans Spanning-Tree

Architecture de base

Prenons pour exemple cette architecture.
Ce réseau est un réseau full-mesh (tous nos équipements actifs sont reliés entre eux).
Le protocole Spanning-tree a été désactivé.

Dans un monde sans Spanning Tree
Dans un monde sans Spanning Tree

Un client envoie un broadcast sur le réseau.
Le switch auquel il est raccordé va diffuser ce broadcast sur tous ses ports sauf sur le port ou il l’a reçu ce dernier.

Spanning Tree - Etape 1
Spanning Tree – Étape 1

Cette étape se répète …

Spanning Tree - Etape 2
Spanning Tree – Étape 2

Et va se répéter indéfiniment !!!

Spanning Tree - Etape 3
Spanning Tree – Étape 3

Nos équipements vont être surchargés et notre réseau va devenir inutilisable.
Un réseau sans spanning-tree est obligatoirement un réseau en étoile !
Si une boucle réseau est créée (intentionnellement ou par accident) notre réseau sera hors service.

Conclusion

Sans Spanning-Tree , nous rencontrons 3 problèmes :

  • Tempête de Broadcast (Broadcast Storms). Les Broadcasts circulant sur notre réseau vont prendre la quasi-totalité de notre bande passante.
  • Instabilité des tables MAC. Un broadcast est créé lorsqu’un hôte ne connaît pas l’adresse MAC de son destinataire. Tous les équipements qui vont voir passer cette trame vont se dire « J’ai reçu un message de AAAA:BBBB:CCCC sur le port 0/1, cet hôte est donc sur le port 0/1, je vais noter cette information dans ma table MAC ». Deux secondes plus tard , il reçoit cette même trame sur le port 0/2, il va donc mettre à jour sa table MAC indéfiniment sans jamais savoir où est réellement cet hôte…
  • Diffusion multiple de nos trames. Comme nous l’avons vu précédemment, tous les broadcasts vont circuler indéfiniment entre équipements actifs pour rien.

Par défaut, le spanning-tree est activé sur chaque switch CISCO. Ce qui évite tous ces problèmes.

Chapitre 2

Dans un monde avec Spanning-Tree

Mise en évidence

Le protocole spanning-tree va créer de manière logique une architecture sans boucle. (En étoile dans le cas présent)
Si un lien tombe, L’architecture logique va être mise à jour.

Dans un monde avec Spanning Tree
Dans un monde avec Spanning Tree
Chapitre 3

Le Spanning-Tree

Présentation

Le Spanning-Tree Protocol (STP) est un protocole normalisé IEEE.
Il utilise les liens Trunk pour fonctionner.
L’institut IEEE et CISCO ont une approche différente concernant le STP. Ils ont donc chacun leurs versions.
Le protocole Rapid-STP (RSTP) est la version améliorée du STP.
Vous pouvez voir dans le tableau ci-dessous ces versions du Spanning-Tree ainsi que leurs différences.

Avant de comprendre comment fonctionne toutes ces versions du Spanning-tree, il est primordial de comprendre comment fonctionne le protocole STP !
Je vous donne donc rendez-vous dans l’article “Protocole STP” !!

Historique

Types de Spanning Tree

Types de Spanning Tree

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Noël NICOLAS

La Table CAM

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CAM = Content-Addressable Memory

La Table CAM est la référence de base pour un switch en termes de commutation de trame.

  • Routage d’un paquet = Routeur = Niveau 3 = Table de routage via adresse IP.
  • Commutation d’une trame = Switch = Niveau 2 = Table CAM via adresse MAC.

Elle permet de savoir quelle adresse MAC va sur quel port.

Il ne faut pas confondre :

  • Table ARP = Relation entre une adresse IP et une adresse MAC
  • Table CAM = Relation entre une adresse MAC et un numéro de port !
Chapitre 1

Présentation de la table CAM

Composition de la table CAM

Pour la visualiser, utilisez la commande :

Switch# show mac address-table
Table CAM - show mac address-table
Table CAM – show mac address-table

Cette table contient :

  • Le VLAN-ID ;
  • L’adresse MAC ;
  • Le numéro de port .

Principe de fonctionnement

J'ai une Trame pour toi !
J’ai une Trame pour toi !

Je suis un Switch et je viens de recevoir une trame d’une cliente ! Que dois-je faire ?

  • Je regarde dans la trame l’adresse MAC de destination.
  • Je regarde dans ma Table CAM et je trouve ceci : 

XXXX:XXXX:XXXX via FastEthernet 0/1.

  • Je sais que l’adresse MAC XXXX:XXXX:XXXX est sur le port Fa 0/1.
  • Je transfère cette Trame sur le port FastEthernet 0/1 !

Voilà !!!! Touuuuuut simplement ! Mais comment cette table CAM se remplit-elle ? Il existe trois façons de remplir cette table CAM :

  • Dynamique.
  • Statique.
  • Port-security.
Chapitre 2

Remplissage de la table CAM

Entrée statique

Il est possible de faire des entrées statiques dans notre table :

Sw(config)# mac address-table static XXXX vlan 10 interface Fa0/1

Solution à mettre en place avec prudence et uniquement lorsque vous n’avez pas d’autres choix.

Entrée dynamique

Un Switch utilise une table CAM afin de distribuer les trames qu’il reçoit uniquement aux destinataires concernés.

Il va enregistrer l’adresse MAC source de toutes les trames qu’il reçoit dans la table CAM.

Par défaut, tous les switchs CISCO remplissent leur table dynamiquement.

Pour désactiver le remplissage automatique de la table CAM de votre équipement, utilisez la commande suivante :

Switch(config)# mac address-table learning vlan

Port Security

Il est possible de sécuriser l’accès d’un port à une ou plusieurs adresses MAC.

(Voir l’article sur le Port-Security)

Ajouter une sécurité MAC sur un port va créer par la même occasion une entrée statique dans la table CAM. Afin de visualiser les adresses MAC saisies avec par cette méthode, vous pouvez utiliser la commande Show suivante :

Switch# show mac address-table secure

Expiration des entrées

Par défaut :

  • 300s pour un Switch ;
  • 14 400s pour un Routeur .

Pour changer ce temps d’expiration :

Switch(config)# mac address-table aging-time 300
Chapitre 3

Chercher une adresse MAC sur un réseau LAN

Table CAM - Chercher une adresse MAC sur un réseau LAN

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