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TP – Observer le STP sur trois commutateurs

BTS SIO SISR 1re année – Bloc 2 – S08

Note

But. Situation : Comment les utilisateurs joignent-ils un serveur par son nom, et pourquoi un câble de secours peut-il faire tomber tout le réseau ?

Comment ce TP fonctionne. Avant de manipuler, tu écris ce que tu anticipes (« J'anticipe »). Puis tu testes et tu notes ce que tu constates. Tu comprends ce que fait chaque commande (« Je comprends »). Un bilan de compétences clôt la séance. Les parties de services (Linux, Windows Server) se font sur des machines virtuelles réelles ; le simulateur réseau sert aux manipulations d'équipements réseau.

Note

Matériel réel ou simulation. Si le matériel est disponible, fais la section « Variante sur matériel réel » en fin de TP ; sinon travaille dans le simulateur réseau : le choix revient à l'enseignant. Cisco Packet Tracer reste possible en complément. Voir Matériel réel ou simulation.

IV. TP Cisco – Observer le STP sur 3 Switches

Tip

Ce TP se fait dans le simulateur réseau (dans le navigateur, sans installation ni Internet).

  1. Télécharge TP-S08-stp.json.
  2. Ouvre le simulateur, clique sur Ouvrir et choisis ce fichier : le triangle, les PC et le sujet s'affichent.
  3. Suis les étapes ci-dessous. Vérifier mon travail contrôle le résultat ; Charger la correction montre une solution.

Complément. Cisco Packet Tracer reste possible : les commandes sont identiques (encadrés « Complément Packet Tracer »). Mode d'emploi : Utiliser les TP du simulateur.

Topologie

SW1 SW2 SW3 Fa0/1 Fa0/2 Fa0/2 Fa0/2 3 liens = 1 boucle : STP bloque 1 port
Trois liens forment une boucle : le STP doit bloquer un port.

Trois switches reliés en triangle = 3 liens, donc 1 boucle → STP doit bloquer 1 port.

Étape 1 : Ouvrir la topologie (5 min)

  1. Ouvre le simulateur, clique sur Ouvrir et choisis TP-S08-stp.json.
  2. Vérifie le câblage : SW1 Fa0/1 ↔ SW2 Fa0/1, SW1 Fa0/2 ↔ SW3 Fa0/1, SW2 Fa0/2 ↔ SW3 Fa0/2, et un PC sur Fa0/3 de chaque switch.
  3. Laisse converger le STP (clique sur +1 min) : certains liens passent à l'orange (blocage), les autres au vert.
Complément Packet Tracer : créer la topologie
  1. Placer 3 switches Cisco 2960 (SW1, SW2, SW3).
  2. Câbler SW1 Fa0/1 ↔ SW2 Fa0/1, SW1 Fa0/2 ↔ SW3 Fa0/1, SW2 Fa0/2 ↔ SW3 Fa0/2 (câbles droits).
  3. Attendre la convergence STP (~30-50 secondes) : voyants orange (Blocking) et verts (Forwarding).

Étape 2 : Identifier le Root Bridge (10 min)

! Sur CHAQUE switch, taper :
SW1# show spanning-tree

! Chercher la ligne :
"This bridge is the root"   → ce switch EST le root bridge
OU
"Root ID ... Address xx:xx:xx..."  → adresse du root bridge (différente du switch)

Tableau à remplir :

Switch Bridge ID (MAC) Priorité Root Bridge ?
SW1 32769
SW2 32769
SW3 32769

Question : Comment le root bridge a-t-il été désigné ? (priorité égale → MAC la plus basse)

Étape 3 : Observer les Rôles et États des Ports (10 min)

Sur chaque switch, taper show spanning-tree et relever :

SW2# show spanning-tree

! Chercher la section "Interface" :
Interface        Role  Sts  Cost   Prio.Nbr Type
Fa0/1           Root  FWD  19     128.1    P2p
Fa0/2           Altn  BLK  19     128.2    P2p

Tableau à remplir :

Switch Interface Rôle (Root/Desg/Altn) État (FWD/BLK)
SW1 Fa0/1
SW1 Fa0/2
SW2 Fa0/1
SW2 Fa0/2
SW3 Fa0/1
SW3 Fa0/2

Questions : - Quel port est en état BLK (Blocking) ? - Sur quel switch se trouve-t-il ? - Pourquoi STP a-t-il choisi CE port à bloquer ?

Étape 4 : Tester la Connectivité (5 min)

Les PC sont déjà placés et adressés : PC1 sur SW1 (Fa0/3), PC2 sur SW2 (Fa0/3), PC3 sur SW3 (Fa0/3), avec 192.168.1.11/24, 192.168.1.12/24 et 192.168.1.13/24. Double-clique sur un PC pour ouvrir son terminal.

Complément Packet Tracer : ajouter les PC

Ajouter 1 PC sur Fa0/3 de chaque switch et configurer les IP ci-dessus (Desktop → IP Configuration).

Tests : 

PC1 → ping 192.168.1.12   OK : Doit répondre (via le chemin STP actif)
PC1 → ping 192.168.1.13   OK : Doit répondre

Étape 5 : Observer la Reconvergence (15 min)

Simuler une panne : dans le simulateur, supprimer le câble entre SW1 et SW2 (clic sur le câble, puis Supprimer ; sur Packet Tracer, même geste). Ne pas oublier de le rebrancher à la fin de l'étape.

Observer : 1. Les voyants changent (orange = STP en convergence) 2. Attendre la reconvergence (+1 min dans le simulateur) 3. Retaper show spanning-tree sur SW2 et SW3 4. Le port précédemment en BLK doit passer en FWD !

SW2# show spanning-tree
! Le port Altn/BLK doit maintenant être Root/FWD

Questions : - Quel port était BLK avant la panne ? - Quel état a-t-il pris après la panne ? - Combien de secondes a pris la reconvergence (estimer en observant les voyants) ?

Étape 6 : Forcer le Root Bridge (10 min)

Avant de commencer, vérifie que le câble SW1 ↔ SW2 est bien rebranché.

Modifier la priorité STP pour forcer SW3 à devenir root bridge :

SW3# configure terminal
SW3(config)# spanning-tree vlan 1 priority 4096
SW3(config)# end

Attendre la reconvergence, puis vérifier : 

SW3# show spanning-tree
! "This bridge is the root" doit apparaître sur SW3

Question : Pourquoi utilise-t-on une valeur comme 4096 plutôt qu'une valeur quelconque ? (Réponse : La priorité STP doit être un multiple de 4096)

Étape 7 : Vérifier et enregistrer ton travail

  1. Clique sur Vérifier mon travail : SW3 doit être root avec la priorité 4096 et les PC doivent se joindre.
  2. Clique sur Enregistrer et nomme le fichier NOM_Prenom_S08_TP_STP.json.

Variante sur matériel réel

Matériel : 3 commutateurs, 3 PC, 1 câble console, câbles Ethernet.

Warning

Le triangle de commutateurs forme une boucle. Ne relier aucun des trois commutateurs au réseau de l'établissement.

  1. Remettre les commutateurs à zéro. Relever les noms réels des ports (show interfaces status) et adapter les commandes.
  2. Étape 1 : câbler le triangle. Sur du matériel ancien, relier des commutateurs entre eux avec un câble croisé. Les voyants passent à l'orange le temps de la convergence, puis au vert, sauf pour le port bloqué.
  3. Étapes 2 à 4 : mêmes commandes (show spanning-tree). Comparer les adresses MAC des trois commutateurs pour vérifier l'élection du root bridge.
  4. Étape 5 : débrancher réellement le câble entre SW1 et SW2. Lancer avant un ping continu entre deux PC et chronométrer le temps d'interruption, au lieu de l'estimer d'après les voyants. Avec le STP classique, de l'ordre de la trentaine de secondes ; une valeur très inférieure indique un STP rapide sur ce modèle.
  5. Étape 6 : spanning-tree vlan 1 priority 4096 sur le commutateur choisi, puis relire show spanning-tree.
  6. Remise à zéro en fin de séance.

Bilan de la séance

Remplis ce bilan seul, honnêtement : il sert à décider ce qu'il faut reprendre. Niveau : Non maîtrisé, Maîtrise partielle, Bonne maîtrise ou Excellente maîtrise (le vocabulaire des grilles nationales d'évaluation) ; Non évalué si tu n'as pas travaillé la compétence aujourd'hui.

Compétence du référentiel Ce que j'ai fait dans cette séance Niveau
B2.2 – Installer, tester et déployer une solution d'infrastructure réseau
B2.3 – Exploiter, dépanner et superviser une solution d'infrastructure réseau
B3.4 – Garantir la disponibilité, l'intégrité et la confidentialité des services informatiques et des données de l'organisation face à des cyberattaques

Note

Les codes sont ceux du référentiel (l'arrêté numérote des activités : les codes « B… » sont un usage courant).

Je sais faire, sans aide :

  • Expliquer la résolution de noms (récursive, itérative) ;
  • Distinguer zone directe et zone inverse, lire et créer des enregistrements (A, PTR, CNAME, NS, SOA) ;
  • Installer et configurer Bind9 ; tester avec dig, nslookup, host ;
  • Expliquer le danger des boucles de commutation et le rôle de STP ;
  • Décrire l'élection du root bridge et observer STP sur trois switchs.

Ce que je dois reprendre : ______________________

Ma question à poser à l'enseignant : ______________________

J'anticipe. Parmi trois switchs reliés en triangle, lequel devient le root bridge si aucune priorité n'est modifiée ? Combien de liens seront bloqués ? ______________________

Éléments de réponse

Celui qui a la plus petite adresse MAC (à priorité égale). Dans un triangle, un seul lien est bloqué (côté du switch le plus éloigné du root) : un arbre sans boucle relie trois switchs avec deux liens actifs.