STP vs RSTP : états et rôles des ports, vitesse de convergence, BPDU, compatibilité
Lorsque des commutateurs sont reliés par des chemins redondants, les trames de diffusion tournent sans fin dans la boucle et provoquent une tempête de diffusion. STP (Spanning Tree Protocol) fait échanger aux commutateurs des messages appelés BPDU et bloque certains ports pour que le réseau forme un arbre sans boucle dont la racine est le pont racine. Le STP classique (IEEE 802.1D) ne fait cependant passer les ports à l’état de transmission qu’après l’expiration de temporisateurs, pour qu’aucune boucle ne se forme : avec les valeurs par défaut, le rétablissement après une panne prend donc 30 à 50 secondes. RSTP (Rapid STP, IEEE 802.1w) conserve la même élection du pont racine et le même principe de blocage des ports, mais réduit le basculement à généralement quelques secondes ou moins, grâce à un échange de proposition et d’accord avec le commutateur voisin et à des ports alternatifs choisis à l’avance. RSTP a été intégré à l’édition 2004 d’IEEE 802.1D et a remplacé le STP classique comme norme.
| Critère | STP | RSTP |
|---|---|---|
| Norme | IEEE 802.1D (jusqu’à l’édition 1998) | IEEE 802.1w ; intégré à l’édition 2004 d’IEEE 802.1D |
| États des ports | Cinq : désactivé, blocage, écoute, apprentissage, transmission | Trois : rejet (discarding), apprentissage, transmission |
| Rôles des ports | Port racine et port désigné ; les ports qui ne sont ni l’un ni l’autre sont bloqués | Ports racine et désignés, plus le port alternatif (remplaçant du port racine) et le port de secours (réserve d’un port désigné) |
| Temps de rétablissement après une panne | 30 à 50 secondes avec les temporisateurs par défaut (max age 20 s + forward delay 15 s × 2) | Généralement quelques secondes ou moins |
| Mécanisme de basculement rapide | Aucun ; attend les temporisateurs et passe par l’écoute et l’apprentissage avant de transmettre | Sur les liaisons point à point, échange une proposition (proposal) et un accord (agreement) avec le voisin et commence à transmettre sans attendre les temporisateurs ; si le port racine tombe en panne, un port alternatif prend immédiatement le relais |
| Envoi des BPDU et détection des pannes | Chaque commutateur relaie les BPDU émises par le pont racine ; une panne est supposée lorsque les informations des BPDU ne sont pas rafraîchies pendant le max age (20 s par défaut) | Chaque commutateur envoie ses propres BPDU à chaque hello time (2 s par défaut) ; une panne est supposée après trois BPDU consécutives manquées |
| Signalement des changements de topologie | Le commutateur qui constate le changement en informe le pont racine par une BPDU TCN, et le pont racine le diffuse à tous ; les tables d’adresses MAC éliminent les anciennes entrées en raccourcissant leur durée de vie au forward delay (15 s) | Le commutateur qui constate le changement en informe directement ses voisins, et les commutateurs qui le reçoivent purgent immédiatement les anciennes entrées de leur table d’adresses MAC |
| Ports des terminaux | Non distingués par la norme ; un appareil branché attend environ 30 secondes avant que la transmission commence | Un port configuré comme port de bordure (edge port) transmet immédiatement ; s’il reçoit une BPDU, il est traité comme un port normal |
| Compatibilité | Continue de fonctionner en STP lorsqu’il est relié à des commutateurs RSTP | Sur les ports reliés à des commutateurs STP, passe à un comportement compatible STP (le basculement sur ce port devient lent) |
Les valeurs indiquées sont des ordres de grandeur typiques et varient selon la génération de procédé et le produit.