1. A l’échelle d’un campus

Un switch permet de disposer d’autant de domaine de collisions que de ports.
Malheureusement le switch n’englobe qu’un seul domaine de broadcast.

1.1. Le broadcast

Le broadcast est un gros consommateur de bande passante.
De plus le broadcast est analysé au niveau de l’ensemble des périphériques qui composent le réseau.
Les protocoles qui utilisent le broadcast sont très nombreux :

Arp request
NetBIOS name request
IPX get nearest server
IPX SAP advertisement des services d’un serveur
RIP annoucements
IGRP annoucements

Même le trafic multicast est gros consommateur de bande passante.
La solution quant au broadcast est de

Segmenter le trafic par l’utilisation de routeur.
Segmenter le trafic par l’utilisation des vlans.

Un vlan représente un domaine de broadcast.

1.2. les composants :

Les réseaux de type de campus utilisent majoritairement 2 composants :

Les switches pour segmenter le trafic et réduire les broadcast par l’utilisation de vlan
Les routeurs pour router entre les vlans

Pourquoi a t’on besoin de router entre les vlans.
En fait si on veut que plusieurs vlans communiquent, on est obligé de passer par une technique de couche supérieure.
Le bon design consiste alors à superposer des subnets aux vlans.
Par la suite il faudra un équipement capable de comprendre à la fois un vlan et un subnet.
Cisco distingue 3 types de services

Remote service : un service proche de l’utilisateur mais sur un subnet différent. L’accès a ces services travers ou pas le backbone, par contre traverse obligatoirement le domaine de broadcast.
Enterprise service : ce sont des services disponibles pour l ‘ensemble des utilisateurs. Le trafic doit traverser le backbone et passe par la couche 3 (le subnet).
Local service : reste local.

1.3. Layer 2 switching :

Store and forward : copie complète de la trame, sûr mais peu performant.
Cut through : envoi de la trame dès que la mac dest est connue, cad très rapidement, rapide mais peu sûr.
Fragement free analyse des 64 1° bytes, et on considère que le reste est bon, rapide et sûr, le meilleur rapport qualité prix.
Bénéfice du routage :

Contrôle de broadast
Contrôle du multicast
Optimisation pour trouver me meilleur path
Addressage logique (L3)

Dans le campus les données sont stockées sur les serveurs qui se trouvent à la périphérie du réseau. Pour joindre ces données il convient de passer par le backbone et donc de changer de subnet. Le bottleneck dans ce schéma est le routeur, qui sait traiter le trafic mais de manière lente. La solution passe par des équipements plus efficaces sur ces points.

1.4. Layer 3 switching :

Il s’agit de hardware based routing.
Cet équipement sait

Trouver le meilleur chemin a la destination
Vérifier l’intégrité de la couche 3 par calcul du checksum
Vérifier l’expiration des paquets et les mettre à jour
Mettre à jour et transmettre les statistiques dans les MIB
Appliquer les contrôles de sécurité

La différence entre un routeur et un switch layer 3 est que sur le routeur le switching est réalisé par le processeur, alors que sur le switch layer3 celui-ci est réalisé par un ASIC
Les switchs haute performances trait le switching de différentes façons :
Sur le Cisco 1200 GSR (Gigabit Switch Router) peut réaliser du switching en L3 grâce une matrice crossbar
Sur les autres L3 switches, le switching est réalisé au travers d’ASIC

1.5. Layer 4 switching (multi-layer switching) :

Le layer 4 switching fait référence au layer 3 hardware based routing qui peut considérer les applications.
Le layer 4 switching est la possibilité de réaliser des décisions de forwarding basées pas uniquement sur les mac address source et destination, sur les IP address source et destination, mais aussi sur des paramètres de couche 4 (port TCP et UDP).
De plus, l’étude de la couche 4 permet d’identifier les applications, grâce à quoi o peut réaliser de la priorité sur le trafic et donc de réaliser de la qualité de service QoS (vidéoconférence prioritaire sur e-mail).

1.6. Multilayer switch :

Le multilayer switching est basé sur "route once, switch many".
Le multilayer chez Cico opère en couche 3 et 4.
Le multilayer switching cherche à identifier un flux. Dès lors l’info est passée en layer 2 et le reste du flux est switché.
Pour le multilayer switching on a besoin de :
5000 àNFCC (Netflow Feature Card)
6000 à MSFC (Multilayer Switching Feature card)

1.7. Le modèle hiérarchique Cisco

Cisco propose une architecture basée sur le modèle hiérarchique.
Il s’agit d’un modèle en trois couches :

access layer : c’est le point d’entrée du réseau, composé de bandwidth partagée et de services de layer 2 tesl que le filtrage et l’appartenence à un vlan.
distribution layer est la couche qui se charge de manipulation coûteuse du paquet telle que l’agrégation d’adresses, un accès workgroup ou départemental, la définition de domaines de broadcast ou multicast, le routage inter-vlan, la translation de médias, la sécurité. Il s’agit donc de la couche qui se charge de la "policy based connectivity"
core layer doit transporter le plus rapidement possible les infos, et ne se charge donc pas de manipulations de couche 3.

quels sont les équipements que nous trouvons dans ces différentes couches :
access layer : catalyst 1900/2900/3500
catalyst 4000 < 100 ports
catalyst 5000 > 100 ports
distribution layer catalyst 5500
catalyst 6000
core layer catalyst 5500
catalyst 8500 pour backbone + PIM
catalyst 6500 pour backbone + PIM

1.8. l’approche par blocks

L’implémentation du modèle hiérarchique est basée sur une approche nommée building block.

switch block comprend à la fois les switchs d’accès et les switchs de distribution (switch + routeur externe ou multilayer switch)
core block comprend les switchs qui forment le backbone (au travers du core layer)
server block
wan block
mainframe block

Les caractéristiques du switch block sont

les vlans et les subnets se terminent au distribution switch
les access devices possèdent des liens redondants
le spanning-tree se ternine aux frontières du switch block
tous les switchs sont connectés à un subnet commun de management

Le core block représente le backbone.
Le core block est nécessaire dès lors qu’on possède 2 switch-blocks ou plus.
Idéalement le core-block n’utilise pas STP.
En effet STP est long à converger et bloque certains liens, ce qu’on ne désire pas dans le cas d’un backbone.
On cherchera donc à utiliser des protocoles de routage qui pourront balancer le trafic sur des liens égaux.
A ce stade on le nombre de switchs constituant le core-block est donc limité par le nombre de liens que le protocole de routage retenu peut gérer.
Puisque les paquets sont passés au travers de la couche de distribution, ils ont étés manipulkés en couche 3.
De ce fait le lien au core-block se fera au travers de subnets spécifiques.
La notion de vlan n’existe plus au niveau core, ce qui a pour conséquence de ne pas avoir à utiliser STP et donc de ne pas utiliser de trunks.

1.9. Les 2 designs pour le core :

Le collapsed core quand les fonctions de distribution et de core sont réalisées par les même périphérique. Dans ce cas STP bloque les liens redondants pour éviter les boucles. La redondance est assurée à la couche 3 par HSRP qui permet de définir une default-gateway virtuelle.
Le dual core réalise utilise des équipements spécifiques à ce niveau pour réaliser la connexion entre la couche distribution et la couche core. On cherchera une symétrie parfaite de liens entre les switchs-blocks et les périphériques du core-block. Le layer 3 détermine quel est le lien à utiliser, tandis qu’HSRP permet le fail-over.
le nombre max de blocks supportés en fonction du protocole de routage :

routing protocol

max nb of supported routing peers

nb of subnet links to the core

max nb of supported blocks

OSPF

EIGRP

RIP

Il existe donc 2 design distincts

layer2-layer3-layer2
layer2-layer3-layer3

Le design le meilleur est certainement le L2-L3-L2. Cependant le design L2-L3-L3 possède quelques avantages :

une convergence plus rapide
le load balancing automatique
l’élimination des peering problems puisque dans ce cas on instaure une hiérarchie entre les routeurs de la couche distribution et ceux de la couche core (les pbs de peering appartiennent au modèle L2-L3L-L2 ou les routeurs ne sont présents qu’en couche distribution et répartis donc sur tous les swichs-blocks ce qui pose des problèmes de transmission des mises à jour)

Utiliser du L3 au niveau core revient à mettre en place une technologie onéreuse.

2. La connexion de l’access-block

2.1. Ethernet

Ethernet a été développé par un consortiom formé de Digital, Intel, Xerox (DIX)
Puis l’IEEE a standardisé la technologie pour donner 802.3.
802.3 et Ethernet sont incompatibles.

L-2 ½ haute

IEEE 802.2 LLC

L-2 ½ basse

IEEE 802.3 CSMA/CD

L-1

IEEE 802.3 Physical Layer

La principale technologie d’accès est Ethernet.
Ethernet tourne à 10 Mbps.sur des topologies différentes :
la topologie est du type bus

10base2 ou cheapernet sur un segment de 185m
10base5 sur un segment de 500m

la topologie est du type étoile

10baseT pour des liens de 100 m sur du câble UTP

Dans ce cas le câble de patch à l’élément actif est de 5m
La longeur du câble entre panneaux est de 90m

La règle des 5/4/3 doit être respectée :

5 segments maximum
4 éléments actifs maximum
3 segments peuplés

Ethernet utilise CSMA/CD comme méthode d’accès.

2.1.1. La trame Ethernet

La trame Ethernet est de longueur variable.
La taille inférieure est de 64 octets.
La taille maximum est de 1518 octets.
Composition d’une trame Ethernet :

8 octets

2 ou 6 octets

2 octets

46 à 1500 octets

4 octets

Préambule Adresse de DEST. Adresse SRC. Type de trame Données CRC

Le préambule est composé d’une suite de 0 et de 1
Il permet au récepteur de se synchroniser.
Le champ CRC sur 32 bits permet au coupleur de détecter les erreurs de transmissions.
Le champ type de trame permet à la station de connaître immédiatement le type de données transportées dans la trame.
Le format de l’adresse Ethernet est de 48 bits : 24 octets définissent le constructeur, les 2’ autres octets donnent un n° de carte unique.
runt : trame inférieure à 64 bytes.
jam : Il s’agit d’une trame de bourrage qui est émise par une station, le plus souvent celle qui vient d’émettre et qui vient de se rendre compte d’une collision, afin de prévenir les autres stations de démarrer un compteur d’attente.

2.2. Fast-ethernet

Fast ethernet peut être utilisé à tous les étages du modèle hiérarchique Cisco.

Technologie

catégorie de câblage

longueur du câble

100baseTX

EIA/TIA categorie 5 (UTP) 2 paires

100 m

100baseT4

EIA/TIA categorie 3,4,5 (UTP) 4 paires 1/2 duplex only

100 m

100baseFX

MMF 62,5/125 fibre multimode

400 m

Les performances de Fast-ethernet peuvent être améliorées en utilisant du full-duplex.
Les transmissions en full-duplex utilisent 1 paire distincte pour la transmission et la réception. De ce fait la détection de collision ainsi que les fonctions de loopback ne sont plus gérées. La communication est considérée comme du point à point.
Les caractéristiques standard d’Ethernet ne sont pas modifiées sous Fast-ethernet, l’accès au média se fait toujours en utilisant la méthode CSMA/CD. De plus la taille de la trame reste inchangée.
On essaiera d’implanter Fast-ethernet dans la connexion entre les switchs et si possible en full-duplex.

2.3. Gigabit Ethernet

Le but de gigabit-ethernet était de ne pas toucher à la couche LLC ½ haute.
Pour y parvenir de nombreux changements ont été opérés en couche 1.
2 technologies ont été regroupées : IEEE 802.3 Ethernet et ANSI X3TII Fiber-channel pour donner 802.3z.

L-2 ½ haute

IEEE 802.2.LLC

L-2 ½ basse

CSMA/CD ou Full-duplex Media Access Control (MAC)

L-1

8B/10B encodage/décodage

L-1

Serializer/Deserializer

L-1

Connetceur

Distance et limitation de gigabit-ethernet :

Technologie

Catégorie de câblage

longueur du câble

1000baseCX

Cuivre STP

25 m

1000baseT

Cuivre EIA/TIA catégorie 5 (UTP) 4 paires

100 m

1000baseSX

Fibre multimode 62,5/50 µm 780nm

260 m

1000baseLX

Fibre monomode 9 µm 1300nm

3 km (Cisco supporte jusqu’à 13 km)

On cherchera à connecter les liens entre la couche distribution et la couche core en gigabit-ethernet ainsi que les liens qui joignent les différents équipements de la couche core.

2.4. Le port console d’un switch catalyst

Il existe 2 types différents de connexion à un port console d’un switch Cisco :
la prise RJ 45 utilise un câble rollover (totalement croisé)
la prise DB25 utilise un câble straight (droit)

3. La configuration d’un switch

3.1. Le password

Le mode privilège 1 permet à l’utilisateur de se connecter en EXEC-mode.
Le mode privilège 15 permet à l’utilisateur de se connecter en ENABLE-mode
ios based :
Switch(config)#enable password level 1 password
Switch(config)#enable password level 15 password
set based :
Switch(enable) set password
enter old password :
enter new password :
retype new password :
password changed
Switch(enable) set enablepass
enter old password :
enter new password :
retype new password :
password changed

3.2. Le nom de la machine

ios based :
Switch(config)#hostname le_nom_du_switch
set based :
System(enable) set prompt le_nom_du_prompt
System(enable) set system name le_nom_du_switch
L’adress IP
L’adresse IP d’un switch sert au management, identifier le périphérique, accéder par telnet …
ios based :
Switch(config)#ip address addr subnet
Switch#sh ip
IP address, subnet mask, default gateway, management vlan=1, domain name, name server 1 :, name server 2 :, HTTP server : enabled, HTTP port : 80, RIP enabled ?
set based :
Il convient d’affecter une adresse IP à l’interface logique in-band :
Switch(enable) set interface sc0 ip address netmask broadcast address
Puis il convient d’associer cette adresse à un vlan
Switch(enable) set interface sc0 vlan
Si on ne précise pas de vlan, automatiquement l’adresse ip de management sera associé au vlan 1
Switch(enable) show interface
s10 :flags=51<UP,POINTOPOINT,RUNNING>
slip 0.0.0.0 dest 0.0.0.0
sc0 :flags=63<UP,BROADCAST,RUNNING>
vlan1 inet 172.16.1.144 netmask 255.255.0.0 broadcast 172.16.255.255
rq :sc0 pour System Console 0

3.3. L’identification des ports

ios based :
Switch(config-if)#description description_du_port
Switch(config-if)#description "description du port" à quand on utilise des blancs dans le texte
set based :
Switch(enable) set port name mod/port description
pou clearer une description de port
Switch(enable) set port name mod/port à suivi de CR

3.4. Définir la vitesse et le mode d’un port

ios based :
Switch(config-if)#speed 10|100|auto
set based :
Switch(enable) set port speed mod/port 10|100|auto
le mode duplex
ios based
Switch(config-if)#duplex auto|half|full|full-flow-control|half
Switch#show interface ethernet 0/4
Ethernet 0/4 is enabled
Hardware is built-in 10base-T
Address is 0090.8678.9743
MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbits
802.1d STP state : Forwarding Forward transitions : 2
Port monitoring : Disabled
Unknown Unicast Flooding : Enabled
Unregistered Unicast Floodng : Enabled
Description : PC_TO_ACCESS_SWITCH
Duplex Setting : Full duplex
Back pressure : Disabled
set based :
Switch(enable) set port duplex mod/port auto|half|full|full-flow-control|half
Switch(enable) show port mod/port
Port Name Status Vlan Level Duplex Speed Type

-------- ------- ------ --------- -------- ------
2/4 connected 1 normal full 100 10/100BaseTx
RQ :
Sur les switchs de la série 29xx,4000,5000, les ports ne sont pas automatiquement enabled
set port enabled en mode privilege

3.5. La vérification de la connectivité :

La vérification de la connectivité se fait par la commande ping
La réponse à une commande ping dépend du type d’IOS ( !!!!! ou ip address is alive)
On pourra utiliser la commande traceroute sur certains switchs

4. Les VLANS

Les vlans représentent des domaines de broadcast.
L’appartenance à un vlan se fait sur base d’un port de switch.
Un vlan est réparti géographiquement dans un périmètre proche. De plus dans un design de type campus on cherchera à ne pas faire tourner STP entre les core-switchs. De ce fait le design impose de ne pas établir de vlans de part et d’autre des core-switchs.
Un vlan end to end est défini sur un ou plusieurs switchs.
Les vlans permettent

une meilleure utilisation de la bande-passante
une forme de sécurité
le load balancing au travers de multiples paths.
l’isolation des problèmes réseau

Revenons sur le point du load-alancing. Pour effectuer un lien entre des vlans différents on est obligé de passer en layer 3.De ce fait on cherchera à superposer des subnets aux vlans. Ainsi les vlans pourront utiliser (indirectement) des techniques de routage et donc de bénéficier de load balancing.
Il existe 2 types de vlans :

les vlans end to end
les vlans locaux

L’appartenance à un vlan peut être
statique par définition des ports des switchs
dynamique par VMPS Vlan Member Policy Server sur lequel on configure la relation entre un port et une Mac address
les commandes
switch(enable) set vlan vlan_number module/port
switch(enable) clear vlan vlan_number
switch(enable) show vlan
NLes vlans dynamiques ne sont pas gérés sur FEC

4.1. Le trunk

Le trunk sert à transporter des informations de 1 ou plusieurs vlans, d’un device à un autre (switch à switch ou switch à routeur).
Le trunk fonctionnre en fast ou gigabit ethernet.
Un trunk peut transporter tous les vlans ou être limité au transport de quelques vlans.
Un trunk dispose d’un vlan natif qui est utilisé en cas de perte du trunk.
La commande show port capabilities peut renseigner ce que le port peut transporter comme trunk.
L’identification d’un trunk se fait par une couleur apportée par le tagging. Cette couleur disparaît à la destination qui ne voit qu’une trame normale, mais elle est conservée par l’ensemble des sitches traversés pour connaître lidentité du vlan.
Le trunk transporte

les infos du vlan
les datas
les broadcasts

Le vlan doit être identifié au travers du trunk, il faut donc qu l’on dispose d’un niveau de renseignements. Ce niveau est apporté soit par une encapsulation soit par un tagging.
Le trunk donne une couleur à la trame.
Dès que la trame est sortie du trunk, le switch enlève la couleur de telle façon que la station finale ne voit qu’une trame normale.

4.2. les encapsulations de trunk :

ISL Inter Switch Link cisco elle rajoute 26 bytes à la trame ethernet (dont 10 bit pour le vlan-ID)è modification du header et du CRC, on parle d’encapsulation
802.1q dot1Q insère les infos de vlan, on parle de tagging
802.10 cisco insertion des informations de vlan au travers d’une trame FDDI
LANE LAN Emulation standard IEEE de transport des infos de vlan sur ATM

Méthode d’identification

Encapsulation

Tagging

media

802.1Q

YES

Etherenet

ISL

YES

Ethernet

802.10

FDDI

LANE

ATM

Les encapsulations supportées par les switches diffèrent d’un matériel à l’autre (ex le 4000 ne supporte que 802.1q).
switch(enable) show port capabilities

4.2.1. L’encapsulation ISL :

L’encapsulation ISL nécessite 30 bytes pour :
26 bytes header et 4 bytes tail
vlan id sur 15 bits dont 10 servent au n° de vlan soit 2exp10=1024 vlans
DA Distribution Address pour le multicast
L’encapsulation ISL fonctionne sur Ethernet, token-ring, FDDI, ATM
L’encapsuation ISL fonctionne de manière plus rapide que 802.1q puisque cette encapsulation est réalisée en hardware, alors que 802.1q est réalisée par software.
L’encapsulation Isl rajoute 30 bytes et ne peut être compprise que par des "devices Isl aware".

4.2.2. L’encapsulation 802.1q :

Il s’agit d’une méthode standardisée qui permet le transport d’informations de vlans sur des matériels différents.

Initial Mac Address

2-bytes TPDI

2-bytes TCI

initial type/data

new CRC

2 bytes tag protocol identifier (TPID) : Ce champ possède une valeur fixe de 0x0180 ce qui signifie qu’il s’agit d’une trame qui transporte des informations 802.1q ou 802.1p
2 bytes Tag Control Information (TCI)
3 bit user priority
1 bit canonical format (CFI Indicator)
12 bits vlan identifier (VID)
La trame possédant des infos 802.1q rajoute 4 octets à la trame normale, ce qui nous ramène dans un cas extrême à 1518+4=1522 octets.
Une trame de 1522 octets est appelée baby giant. Cette trame est admise sur un lien ethernet, mais elle n’est comprise que par les équipements spécifiques (switches ou routeurs)

4.3. La négociation d’un trunk

Le protocole DTP (Dynamic Trunk Protocol) gère la négociation de trunks d’un switch à l’autre.
Le paramètre nonnegotiated dans l’établissement d’un trunk supprime le protocole DTP sur l’interface en question.
Depuis la release 4.2 l’autonegotiacion fonctionne sur ISL et sur dot1q. Ce n’est pas le cas sur les release précédentes ou seule ISL supporte l’autonégociation.
Durant la négociation d’un trunk, le lien ne participe plus à STP.
Quels sont les possibilités d’autonégociation :
on à on, auto, desirable
auto à on, desirable (le lien peut devenir un trunk, mais on ne le souhaite pas)
desirable à on, auto, desirable (le lien souhaite devenir un trunk)
nonnegotiated à on (on ne tient pas compte de DTP)
off à off
switch(enable) set trunk mod/port [on | off | desirable | auto | nonnegotiate] vlan_range [isl | dot1q dot10 | lane | negotiate]
Port(s) mod/port trunk mode is set to on.
…
On peut sélectionner manuellement des vlans qui ne circuleront pas sur le trunk :
switch(enable) clear trunk mod/port vlan#-#
Quand un vlan est supprimé, les ports passent en mode disable.
switch(enable) show trunk mod/port
switch port mode Encapsulation Status Native vlan

--------- ------------------ ---------- --------------
1/1 desirable isl trunking 1
port vlans allowed on trunk

--------- ------------------ ---------- --------------
1/1 port 1-100,250,500-1005
port vlans allowed and active in management domain

--------- ------------------ ---------- --------------
1/1 1,521-524
port vlans in spanning tree forwarding state and not pruned

--------- ------------------ ---------- --------------

4.4. VTP

VTP maintient les configurations de vlans consistantes au travers du réseau switché.
VTP est un protocole de type message qui utilise les trames de type trunk de couche 2 afin de gérer le fait d’ajouter, enlever et effacer des vlans.
VTP permet de :

maintenir les configurations de vlan consistantes au travers du réseau
de réaliser un lien entre un backbone ethernet et un backbone rapide tel que ATM LANE ou FDDI
un monitoring précis des vlans
une configuration plug & play.
des reports dynamiques lors de l’ajout d’un vlan
optimiser le path quand un vlan est répartit sur plusieurs switches.

Un switch appartient à un et un seul domaine VTP.
Le domaine de management VTP doit être créé avant que ne le soient les vlans.
Tous les switchs au sein du même domaine VTP partagent les infos concernant l’ensemble des vlans. Un switch qui utilise VTP, partage les infos suivantes sur un trunk :

le domaine de management
un numéro de révision de configuration
la connaissance des vlans et de leurs paramètres spécifiques.

clear config all n’efface pas le révision number. VTP tourne en NVRAM. Pour être sûr que la configuration soit effacée, il convient d’éteindre le switch

4.4.1. Les différents mode de VTP :

server (défaut) création, modification, effacement
client ne peut créer, changer, effacer, ne préserve pas les vlans au reboot
transparent ne participe pas à un domaine VTP, il n’avertit pas de sa configuration ni ne se synchronise sur d’autres configurations.
Les messages VTP sont envoyés au travers des trunks sur une adresse multicast.
A chaque modification de la topologie le "revision number" est incrémenté.
Il existe 2 types d’advertisements :

Les requêtes émises des clients lorsqu’ils démarrent
Les réponses des serveurs.

Il existe 3 types de messages d’advertisement VTP :

Advertisement request from client
Summary advertisement : toutes les 300 sec sur le vlan1 et à chaque changement de topolgie.
Subset advertisement : contient les détails d’un vlan

Les advertisements contiennent ce type d’information :

management domain name
configuration revission number
MD5 digest est la clé quand un mot de passe est échangé
updater identity

VTP subset advertisement : Ils contiennent des infos de configuration globale :

vlan ID (ISL ou 803.1q)
vlan names
802.10 SAID values (FDDI)
VTP domain name
VTP configuration revision number
vlan configuration incluant la MTU pour chaque vlan
format de la trame

La configuration de VTP :
déterminer la version de VTP qui va tourner dans l’environnement.
Un switch sera membre d’un domaine existant ou d’un nouveau domaine. Dans ce cas il convient de créer le nom du nouveau domaine ainsi que le mot de passe.
Puis choisir le mode VTP pour le switch

4.4.2. Les nouveautés de VTP V2

VTP V2 supporte :

token-ring switching et vlan
Unrecognize Type Length Value (TLV). Un serveur ou un client VTP propage les changements sur ces autres trunks. les Unrecognized TLV sont sauvegardés en nvram.
Version dépendant Transparent mode. Un switch transparent en VTP V1 examinait les messages du domain ainsi que leur version et ne forwardait le message que si domaine et version concordaient. En V2 en mode transparent, les messages sont envoyés sans contrôle de la version.
Contrôle d’intégrité. En V2 l’intégrité des vlans est testée (nom des vlans et valeurs) que lorsqu’elles sont rentrées en ligne de commande ou par SNMP. L’intégrité n’est pas testée lorsqu’elle provient d’un message VTP ou de la nvram. Si le digest d’un message VTP est correct son information est acceptée sans autres contrôles. Si un switch est capable de fonctionner en V2, il pourra s’intégrer dans un domaine V1 à condition que la V2 soit disable sur le switch.

si le réseau tourne sous token-ring il faut utiliser VTP V2.
Si tous les switchs sont capables de tourner en VTP V2, il suffit de passer la commande set vtp enable v2 sur un seul switch. La version va se propager sur tout le domaine.
switch(enable) set vtp v2 enable à sur un seul switch, si tous les switches du réseau peuvent tourner sous VTP V2
switch(enable) set vtp domain domain_name mode server | client | transparent passwd password
et le tout en une commande :
switch(enable) set vtp domain bcmsn_block2 mode server
switch(enable) show vtp domain
Domain name Domain Index VTP Version Local Mode Password

----------------- -------------- --------------- ------------
bcmsn_block2 1 2 server -

Vlan count max Max-vlan-storage Config Revision Notifications Last updater

--------------------- ------------------- ---------------- ---------------
33 1023 0 disabled 172.20.52.124
V2 Mode Pruning PruneEligible on vlans

----------- ----------------------------
disabled disabled 2-1000

switch(enable) show vtp statistics
vtp statistics :
summary advts received
subset advts received
request advts received
summary advts transmitted
subset advts transmitted
request advts transmitted
switch(enable) clear vtp statistics

4.4.3. VTP pruning

Pruning=élégage
Le VTP pruning permet l’optimisation de la bande-passante en réduisant la quantité non nécessaire de trafic floodé comme les broadcasts les multicasts ainsi que les paquets unicasts floodés.
Le pruning consiste à envoyer le trafic intéressant uniquement sur les trunks les plus directs. Imaginons un réseau composé de 8 switchs en arborescence. Il existe un vlan réparti entre le switch le plus bas au switch le plus haut. Le pruning va faire de telle sorte que le trafic sera concentré sur les liens les plus directs et ne passera pas par les autres liens.
Le vlan1 n’est pas prune eligible.
Les vlans 2 –1000 sont prune eligible.
switch(enable) set vtp pruneeligible vlan_range
switch(enable) clear vtp pruneeligible vlan_range
switch(enable) show trunk mod/port à pour afficher les infos de VTP pruning

5. STP ou la gestion des liens redondants

Bridging transparant : dans ce mode le bridge ne touche pas à la trame. Le bridge se contente de lire l’adresse source et l’adresse destination et puis c’est tout.
Un broadcast est envoyé sur tous les ports exceptés celui sur lequel il à été reçu.
Si l’adresse de destination n’est pas connue, un unknown unicast, le bridge renvoie la trame sur tous les ports exceptés celui sur lequel il a été reçu.
Transparant bridging fonctionne très bien tant qu’il n’existe pas de liens redondants.
Les liens redondants amènent :
L’instabilité de la CAM table (table des adresses Mac)
la possibilité de rencontrer des trames dupliquées
introduit des boucles

5.1. STP : la solution

Spanning Tree (STP) exécute un algorithme appelé Spanning-Tree Algorithm (STA) (ouah ces américains, quelle imagination !!!)
Pour trouver des liens redondants, STA choisi un point de référence dans le réseau et calcule les liens redondants à partir de ce point en désignant des liens comme forwarding et d’autres comme blocking.
STA établi une topologie sous forme d’arbre inversé.
L’ensemble des switchs qui font tourner STP utilisent des BPDU (Bridge Protocol Data Unit)
Les BPDU sont envoyés toutes les 2 sec. sur chacun des ports.
L’échange de ces messages (BPDU) permet de :

élire un switch en tant que Root
élire un designated switch pour chaque segment
éliminer les boucles dans le réseau switché en plaçant les ports dans un état bloqué.

5.2. La composition d’un BPDU

Bytes

Field

Protocol ID

Version

Message Type

Flags

Root ID

Cost of Path

Brige ID

Port ID

Message Age

Maximum Time

Hello Time

Forward Delay

5.3. Les étapes de STP

Pour STP : less is best

5.3.1. Election du Root bridge

La sélection du Root bridge s’opère à partir des critères suivants :
La plus basse des priorités
La plus basse des adresses Mac
La priorité est codée sur 2 bytes. La valeur par défaut est 0000 8000 soit 32768
La Mac-address est codée sur 6 bytes.
Sur le Root bridge, tous les ports sont Designated.
Tous les ports Designated sont dans l’état Forwarding.
Le cost des ports du Root = 0

5.3.2. Détermination du Root port

Le Root port est aussi appelé Forwarding Port.
Chaque (non Root) bridge établit un Root port.
Le root port est déterminé sur base du coût le plus bas jusqu’au Root bridge.
En cas d’égalité, l’élection se fait sur base de la Bridge-ID (la plus basse).
En cas d’égalité, l’élection se fait sur base du Port-ID (le plus bas).
Ces ports passent automatiquement dans l’état forwarding.

5.3.3. Détermination des designated bridge

L’étape suivante consiste à établir les designated bridge.
Le designated bridge est déterminé sur base du coût le plus bas jusqu’au Root bridge.
En cas d’égalité, l’élection se fait sur base de la Bridge-ID (la plus basse).
En cas d’égalité, l’élection se fait sur base du Port-ID (le plus bas).
Ces ports passent automatiquement dans l’état forwarding.
Les autres ports deviennent non-designated et passent en état blocking.

5.4. Les différents états STP

Blocking Tous les ports démarrent dans cet état afin d’éviter de créer des boucles dès le démarrage. En mode blockig, un port continue à recevoir et comprendre des BPDU.
Listening 15 sec Le switch détermine durant ce laps de temps si il exite d’autres chemins vers le Root bridge. Durant cette période le port écoute les trames mais ne peut en recevoir ni en transmettre. De plus aucune information n’ira enrichir la table du switch. Le Listen mode sert à établir que le port en train de devenir prêt à transmettre mais qu’il veut attendre encore un peu pour être sur de ne pas créer de boucles (forward delay).
Learning 15 sec identique au mode Listen à la différence que le port peut enrichir sa Cam table des adresses apprises.
Forwarding
Disable (off)

5.5. BPDU timers

Les timers déterminent le temps de convergence.
On ne touche pas les timers.
Un BPDU travers l’ensemble du réseau switché en mettant un certain temps.
Durant cette période le switch ne doit pas changer d’état. Si tel était le cas, le switch prendrait des décisions alors que les paramètres fournis par les BPDU ne seraient pas stabilisés. Ces décisions peuvent donc amener à valider un chemin qui ne devrait pas l’être et donc a créer des boucles (pouah !!!).
Les timers par défaut sont calculés pour un diamètre de 7 switchs et du hello timer à 2 sec.
les timers par défaut :

Hello time :2 sec.
Maximum Age : 20 sec
Forward Delay : 15 sec.

Temps

Etat

Timer

Blocking

20 secondes

Max Age

Listening

15 secondes

Forward Delay

Learning

15 secondes

Forward Delay

Forwarding

Cisco recommande de ne jamais toucher les timers mais de modifier le diamètre.

5.6. Changement dans la topologie

Quand un changement se produit dans la topolgie, les ports non-designated qui se trouvaient dans l’état blocking, passent en état forwarding.
Quand un port ne reçoit plus de BPDU durant la période MAXAGE, un nouveau Spanning Tree est recalculé.
Un bridge se rend compte que un de ses liens est down. Le bridge envoie un BPDU de type topology change (1 byte dans le champ flag) à destination du Root bridge. Le bridge renverra ce BPDU jusqu’à ce qu’il reçoive un acquittement en retour du designated bridge.
Le designated bridge renvoie un acquittement au bridge ayant annoncé le changement.
Quand le Root bridge reçoit le BPDU, il modifie ses propres BPDU pour indiquer un changement de topologie.
Le Root bridge fixe le changement de topologie pour une période égale à la somme du forward delay et du MAx Age, soit 35 sec. pour les valeurs par défaut.
Un bridge qui reçoit le message de changement de configuration de topologie utilise son forward delay pour vieillir ses entrées. Ce dernier processus évite d’attendre les 5 min. fatidiques
STP est recalculé à chaque changement de topologie.

1° étape : élection du Root Bridge

Au départ tous les switchs se considèrent comme Root.

Le switch disposant soit de la priorité soit de la Mac address la plus basse devient Root

2° étape : choix des Root ports

Définition des ports cost

Anciens coûts

Nouveaux coûts

10M à 100

100M à 10

100M à 19

155M à 14

1G à 4

10G à 2

catalyst 1900

catalyst 5000

Le Root considère que tous ses ports ont un cost de 0
Les routeurs directement au Root attachés ajoutent le cost A0=0, A1=0+19

A coûts égaux, intervient le port ID : priorité (32 par défaut)+valeur : 8001 pour le port 1, 8002 pour le port 2 …

3° étape : designation des Designated Bridge :
A devient designated bridge pou C sur base du calcul du coût.
Puis élection entre C et B par le biais de la bridge ID la plus basse.
L’autre switch voit son port bloqué
Les switchs font tous du STP par défaut.
les commandes :
switch(enable) set spantree enable
switch(enable) set spantree enable mod/port
switch(enable) set spantree disable mod/port
switch(enable) set spantree enable all
Spantree enabled
Il est très important que STP tournen sur tous les ports et surtout sur les trunks où le risque de rencontrer des boucles est le plus grand.
ios based :
switch(config)#spantree vlan-list
switch(config)#no spantree vlan-list

5.7. La vérification de STP :

switch(enable) show spantree
VLAN 1
Spanning tree enabled
Spanning tree type ieee
Designated Root 00-50-bd-18-a8-00
Designated Root Priority 8192
Designated Root cost 0 à indique qu’il s’agit bel et bien du Root
Designated Root port 1/0 à Le port en direction du Root
Root max age time 20 sec Hello time 2 sec Forward delay 15 sec
Bridge ID MAC ADDR 00-50-bd-18-a8-00 à valeur identique au Root, indique qu’il s’agit du Root
Bridge ID priority 8192 à valeur identique au Root, indique qu’il s’agit du Root
Root max age time 20 sec Hello time 2 sec Forward delay 15 sec
Port Vlan Port-State Cost Priority Fast-Start Group-Method

----- ------------ ----- -------- ----------- ------------------
2/1 1 forwarding 19 32 disbled
2/2 1 forwarding 19 32 disbled

Designated Root cost à Le coût total jusqu’au Root bridge par le chemin le plus court.
Root timers à Les valeurs des timers du Root Bridge. Le bridge accepte toujours les valeurs de timers du Root bridge.
switch#show spantree
VLAN1 is executing the IEEE compatible Spanning Tree Protocol
Bridge Identifier has priority 32768, address 0090.866F.D000
Configured hello time 2, max age 20, forward delay 15
Current Root has the priority 32768, address 0050.BD18.A800
Root port is FAstEthernet 0/26, cost of the root path is 10
Topology change flag not set, detected flag not set
Topology changes 60, last topology change occurred 0d14h15m09s ago
…
Port Ethernet 0/25 of VLAN1 is Forwarding
Port PAth Cost 100, Port Priority 128
Designated Root has priority 32768, address 0050.BD18.A800
Designated Bridge has priority 32768, address 0090.866F.D000
Designated Port is Ethernet 0/25, path cost is 10
Timers : message age 20, forward delay 15, hold 1

5.8. PVST

PVST : Per Vlan Spanning Tree
STP par vlan représente une solution élégante qui va calculer la meilleure topolgie au sein d’un vlan.
Les catalyst 1900 et 2820 supportent un maximum de 1005 vlans et PVST peut être activé sur 64 vlans.
L’inconvénient est que le trafic de BPDU augmente.
Le trunk qui supporte PVST tourne sous l’encapsulation ISL.
IEEE 802.1q utilise une approche nommée mono STP, ou common STP (CSTP), 1 seule instance de STP pour tous les vlans.
ce qui a pour avantage de faire circuler moins de BPDU, mais qui n’utilise pas forcément la meilleure topologie.
802.1d est en cours de redéveloppement pour faire tourner une instance de STP/vlan.
PVST+ :
PVST+ est l’extension de PVST qui permet une intégration de 802.1q (réception/transmission sur le bridge group Mac-address 01-80-c2-00-00-00).
produit une interopérabilité avec 802.1q
transporte les BPDU PVST par un tunnel au travers d’un vlan 802.1q en tant que multicast.
teste les inconsistances de ports et de vlans.
bloque les ports qui recoivent des BPDU inconsistants
disponible sur les ios > 4.1

6. Les réglages de STP :

La sélection du Root
switch(enable) set spantree root à configuration du Root bridge
switch(enable) set spantree secondary à configuration du backup Root bridge
switch(enable) set spantree root n°vlan [dia network_diameter] [hello hello_time]
switch(enable) set spantree root 1-10 dia 2
vlans 1-10 bridge priority set to 8192
vlans 1-10 bridge max aging time set to 10 sec
vlans 1-10 bridge hello time 10 sec
vlans 1-10 bridge forward elay set to 7 sec
switch is now the root switch for active vlans 1-10
La commande set spantree root fait passer la priorité du switch de 32768 (0x8000) à 8192 (0x2000)
La commande set spantree secondary fait passer la priorité du switch de 32768 (0x8000) à 16384 (0x4000)
Le diamètre précise le nombre de switchs maximum entre 2 points les plus éloignés. Cette valeur varie entre 2 et 7.
switch(enable) show spantree 10
VLAN 10
Spanning tree enabled
Spanning tree type ieee
Designated Root 00-50-bd-18-a8-00
Designated Root Priority 8192
Designated Root cost 0 à indique qu’il s’agit bel et bien du Root
Designated Root port 1/0 à Le port en direction du Root
Root max age time 20 sec Hello time 2 sec Forward delay 15 sec
Bridge ID MAC ADDR 00-50-bd-18-a8-00 à valeur identique au Root, indique qu’il s’agit du Root
Bridge ID priority 8192 à valeur identique au Root, indique qu’il s’agit du Root
Root max age time 20 sec Hello time 2 sec Forward delay 15 sec

Port Vlan Port-State Cost Priority Fast-Start Group-Method

----- ------------ ----- -------- ----------- ------------------
2/1 10 forwarding 19 32 disbled
2/2 10 forwarding 19 32 disbled

6.1. détermination du path vers le Root

Après que le Root bridge soit élu, l’ensemble des switchs déterminent la meilleur topologie sans boucles.
STP utilise plusieurs costs pour déterminer quel est le meilleur path jusqu’au Root :

port cost
path cost
port priority

Quand un BPDU quitte un port il applique un cost au port. La somme de tous les cost forme le cost du path. STP regarde en 1° au path cost pour décider quels ports doivent être forwarding et quels ports doivent être bloqués. Si le path cost est égal sur plusieurs liens , STP regarde le Bridge-ID, puis le Port-ID, le plus petit gagne. Cisco permet de modifier le port ID par me paramètre port priority.

6.2. vérification du cost du port

switch(enable) show spantree 10 1/2
Port Vlan Port-State Cost Priority Fast-Start Group-Method

----- ------------ ------ -------- ---------- ------------------
1/2 1 forwarding 10 32 disabled
1/2 21 forwarding 10 32 disabled
…
1/2 1003 not-connected 10 32 disabled
1/2 1005 not-connected 10 4 disabled

6.3. modification de la priorité d’un port

switch(enable) set spantree portpri 1/2 20
Bridge port 1/2 port priority set to 20

6.4. modification de la priorité par vlan :

switch(enable) set spantree portvlanpri 1/1 16 100-105
switch(enable) set spantree portvlanpri 1/2 16 106-110
Cette commande sert à répartir les vlans sur des liens différents. Prenons l’exemple qui suit :
FastEtherChannel (FEC)

Dans cet exemple, il existe 2 liens parallèles. STP va bloquer un des 2 liens, et tout le trafic passe par cet unique lien.
On peut donc mettre en œuvre une forme de load balancing en affectant des priorités par port et par vlan.
switch(config-if)#spantree priority priority-value ® avec 0<priority-value<255
switch(config-if)#no spantree priority

6.5. Fast et gigabit EtherChannel

4 liens redondants sont traités en tant qu’un seul lien virtuel.
Ce lien virtuel est utilisé dans un environnement STP. FEC est bâti sur les standards 802.3 full-duplex. Fast EtherChannel permet que des liens parallèles soient traités par STP comme un seul lien physique.
FEC autorise l’agrégation de 4 lien fastethernet, soit 800M en full-duplex et 2 liens gigabit, soit 4000M en full duplex.
De plus FEC supporte le load balancing ainsi que le management de chaque lien en distribuant le trafic sur tous les liens du canal. Si un lien du canal tombe le trafic (unicast, multicast, broadcast) est rerouté immédiatement.
L’allocation d’un lien se fait sur sélection de la Mac-address, une station passe toujours par le même lien.
La commande show mac permet de savoir comment se fait l’allocation.
EBC : Ethernet Bundle Controller contrôle l’activité du groupe logique et informe l’unité logique d’assignation en cas de perte d’un lien.
EARL : Enhanced Address Recognition Logic, l’unité de gestion de l’adresse logique.
PAgP : Port Agregation Protocol manage le groupe logique. Son rôle est d’aider à la création automatique d’un bundle (unité logique) par envoi de paquets au travers des ports Fast EtherChannel capable. Le protocole apprend les voisins et si ils sont capables de supporter Fast EtherChannel. Puis le protocole détermine si les paires sont accordées, bidirectionnelles, liens point à point et enfin il regroupe les ports qui possèdent le même device-id ainsi que les même neighbour-group capability en un seul channel.
Les restrictions de PAgP :
Tous les ports formant un channel doivent appartenir au même vlan ou sont configurés en tant que trunk.
Les vlans dynamiques ne peuvent participer à un channel.
Les liens ne peuvent être groupés dans un channel si la vitesse ou le duplexing sont différents.
Si la vitesse ou le duplexing d’un channel existant est modifiée, tout le channel s’en trouve modifié.

6.5.1. Les conditions à l’établissement d’un Fast EtherChannel :

Tous les liens sont configurés en tant que trunk ou appartiennent au même vlan
Si on configure le channel en tant que trunk alors tous les ports du channel doivent être configurés avec le même mode de trunk de part et d’autre.
Tous les liens fonctionnent à la même vitesse et sous la même forme de duplexing.
Un broadcast limit est configuré comme un pourcentage pour les ports du channel.
Si le channel est composé de trunks, tous les ports doivent être configurés avec le même range vlan.
Ne pas configurer les vlans du channel en tant que dynamique.
S’assurer que le port security est désactivé sur l’ensemble des ports.
Enabler tous les ports d’un channel
S’assurer que les ports d’un channel possède bien la même configuration aux 2 extrémités.
Le contôle hardware du channeling du 5000 n’autorise pas tous les ports à former un channel.
pour que Fast EtherChannel fonctionne à ios > V3.1.1

6.5.2. La création d’un channel

Vérifier q’un port peut appartenir à un channel :
switch(enable) show port capabilities [mod/port]
la création d’un channel :
switch(enable) set port channel mod/port on | off | auto | desirable
Port(s) 1/1-2 channel mode set to on
23/10/01,23:00:31 :PAGP-5 :Port 1/2 left bridge port 1/2
23/10/01,23:00:31 :PAGP-5 :Port 1/1 joined bridge port 1/1-2
23/10/01,23:00:31 :PAGP-5 :Port 1/2 joined bridge port 1/1-2
switch(config)#port-channel mode on | off | auto | desirable

6.5.3. La vérification d’un Fast EtherChannel

switch(enable) show port channel 1
Port Status Channel Channel Neighbour Neighbour
mode status device port

------- ---------- ------------- -------------- -------------
1/1 connected on channel WS-C5000 5/5
1/2 connected on channel WS-C5000 5/6

Rq : Si le status apparaît disable, il convient de reconfigurer le channel

6.6. PortFast

PortFast permet de minimiser le temps de down d’un port d’un serveur ou d’une workstation.
Les ports connectés aux serveurs ou aux stations de travail, gérés par PortFast se reconnectent très rapidement en cas de recalcul de STP. Ainsi ces ports n’ont pas à attendre la convergence de STP (50 sec).
PortFast ne tourne donc que sur les liens situés en bout de chaîne.

switch(enable) set spantree portfast mod/port enable
switch(enable) show spantree mod/port
switch(config-if)#spantree start-forwarding

6.7. UplinkFast

UplinkFast permet d’améliorer le temps de convergence entre switchs. UplinkFast est configuré sur les switchs de périphérie (leaf switches). On définit un uplink group qui contient la liste de sports forwarding et des ports blocking. En cas de faute directe sur un switch, celui-ci bascule rapidement sur le port blocking.
Le temps de convergence passe ainsi de 30 à 3 sec..
Dans l’exemple qui suit le port que STP avait passé en état forwarding tombe (pour cause de femme de ménage qui vient de prendre les pieds dedans et de s’allonger vertigineusement sur le plancher informatique tout en esquivant au passage le clavier du serveur ainsi que la porte du rack entre ouverte, mais que foutent les femmes de ménage dans ces endroits, on se le demande, mais où s’arrêtera l’esclavagisme moderne)
Le lien dans l’état passe très rapidement (3 à 4 sec.) dans l’état forwarding sans passer par les états learning et listening grâce à uplinkfast.

Le link 2 est forwarding par STP alors que le link 1 est bloqué.
Le link 2 tombe.
Uplinkfast positionne le link 1 en forwarding sans passer par les états learning et listening.
Le changement se fait dans les 3 à 4 sec.
Les conditions pour qu’uplinkfast reconfigure rapidement les liens sont :
UplinkFast doit être activé sur le switch
Le switch doit posséder au moins un port bloqué
l’incident doit se trouver sur le lien au root (Root port)
Il convient de configurer UplinkFast au niveau access-layer, uniquement sur les leaf-nodes.
la configuration d’uplinkfast :
switch(enable) set spantree uplinkfast enable
switch(config)#uplinkfast
Il est à noter qu’uplinkfast affecte tous les vlans d’un switch, il ne peut être configuré sur un vlan individuel.
la vérification d’uplinkfast :
switch(enable) show spantree uplinkfast
switch# show uplinkfast
switch# show uplinkfast statistics

6.8. BackBoneFast

Backbonefast est complémentaire a uplinkfast.
Le principe de backbonefast est qu’à la réception de BPDU inférieurs et en cas de faute indirecte, le switch cherche à savoir s’il existe un chemin alternatif vers le Root, auquel cas il ne déclenche pas le max. age et gagne donc 20 sec. (précieuses).

Backbonefast est initié quand un root port ou un port bloqué recoivent des BPDU inférieurs depuis le designated bridge.
Un BPDU inférieur identifie un switch comme étant le Root bridge et un designated bridge.
Quand un switch reçoit un BPDU inférieur, le switch comprend qu’un lien indirect vient de tomber (le designated bridge vient de perdre sa communication vers le Root bridge). En temps normal, le switch ignore les BPDU inférieurs mais fait tourner la max. age time.
Le switch essaie de déterminer s’il existe un autre chemin vers le Root bridge. Si les BPDU rencontrent des ports bloqués, ceux-ci représentent un meilleur chemin vers le Root bridge.
Si le BPDU arrive sur le Root port, tous les ports bloqués représentent un chemin alternatif vers le Root bridge. Dans ce cas le switch assume qu’il vient de perdre toutes connectivités au Root, après expiration du max. aging time, le switch devient le Root, rien que de très normal sous STP.
Root Link Query BPDU :
Si le switch possède un chemin alternatif vers le Root, le switch utilise ce path pour transmettre une nouvelle race de BPDU, les RLQ BPDU. Le switch envoie des RLQ BPDU sur tous les paths alternatifs vers le Root.
switch(enable) set spantree backbonefast
switch(enable) show spantree backbonefast
Backbonefast is enable

6.9. On récapitule les améliorations de STP :

Etat des ports :
blocking : ils ne reçoivent ni n’envoient de trames, mais reçoivent des BPDU
listening : avant la phase de forwarding, détermination de la route au Root
learning : populationde la CAM table
Amélioration de STP
portfast : sur les interfaces connectées a des serveurs ou des stations de travail. Portfast ne fonctionne que sur les leaf-nodes ou switch de la coucha access-layer. Portfast maintient ces ports forwarding.
uplinkfast : toyurne lui aussi sur les access switch. Quand un root port tombe, j’utilise un port blocking.
backbonefast : Lors d’une faute indirecte on supprime les 20 sec de max. age time.
priorités par vlan pour le contrôle
FEC pour n’avoir qu’un seul lien logique

7. Inter-vlan routing

Un vlan est un domaine de broadcast.
Un vlan ne peut donc communiquer avec un autre vlan.
Pour ce faire il convient donc de passer en L3 et de superposer des subnets aux vlans (et vlan).
Le routage passe par un routeur et nécessite donc une default gateway.
Le routage peut utiliser 2 solutions distinctes :

une interface physique par vlan
une interface pour tous les vlans. Dans ce cas on utilise l’encapsulation ISL pour récupérer les infos de vlan (et donc un trunk).

La 2° solution utilise l’encapsulation ISL. De plus dans ce cas on configure autant de sous interfaces que de vlans, chaque sous-interface recevant une adresse IP correspondant au subnet du vlan.

7.1. Distribution-layer topology

En couche distribution on trouve une combinaison de switchs high-end ainsi que de route processors.
C’est au travers de cette couche que se fait le contrôle des broadcasts, la segmentation ainsi que la terminaison des domaines de collisions.
Le routeur intégré au switch est une carte RSM.
On peut utiliser des routeurs high-end (7500, 7200, 4500, 4700, ces routeur doivent posséder les fonctions de MLSP
MultiLayer Switch Protocol- ios > 11.3.4) en conjonction avec l’emploi d’une Netflow Feature Card de 5000, NFFC ou NFFC II, pour implémenter le multilayer switching.
On peut aussi utiliser des multilayer switchs :
5000 + RSM ou RSFC (Route Switch Feature Card)
6000/6500 + MSM (Multilayer Switch Module) ou MSFC (MultiLayer Switching Card)
RSM est un module qui fonctionne sous ios router et autorise l’accès du routing multiprotocole sur les interfaces vlans. RSM apparaît comme un module possédant 2 trunks et une MAc address.
RSFC est une carte fille installée sur un supervisor Engine IIG et IIIG qui donne accès à toutes les fonctions d’un ios routeur.
MSM est vu comme un routeur externe connecté par 4 ports gigabit full-duplex qui peuvent être groupés en un seul channel gigabit EtherChannel, qui supporte les encapsulations 802.1q et ISL.
Les commandes de ces 3 modules sont identiques.

7.1.1. Internal Route Processor

Le catalyst 5500 dispose de 13 slots.
Le slot 1 est vréservé pour le Supervisor Engine Module.
Un supervisor redondant se place en slot 2.
Le slot 23 est un slot réservé pour le processeur ATM Switch Processor (ASP module).
Le module RSM peut s’installer dans n’importe quel autre slot.
La communication entre le RSM et le backplane se fait au travers des vlans 0 et 1. Vlan 0 est mappé sur le channel 0, vlan 1 est mappé sur channel 1. Le vlan 0 est utilisé pour la communication entre le RSM et le 5000 et n’est pas accessible par les utilisateurs. Vlan 1 est le vlan par défaut. Les vlans supplémentaires sont répartis entre les 2 channels à leurs création. Un vlan peut être mappé sur un channel spécifique pour balancer le trafic.

7.2. La configuration du routing inter-vlan

Les catalyst 4000, 5000, 2926G ou 2926 sont multimodules.
switch(enable) show module mod_num à module 3 route switch à session 3 Depuis le, switch on utilise un canal interne mappé sur le vlan0 et on fait un telnet sur 127.0.0.# avec #=num_mod+1. UNe fois l’adresse IP donnée on peut faire un telnet sur cette adresse.
La configuration du RSM est différente de celle du switch, on peut rebooter le switch sans rebooter le RSM.
switch> session mod_num
switch> session 3
switch> Enter Password :
router> exit
router(config) hostname RSM
router(config) exit
RSM#
RSM# show run
Pour clearer le nom du router :
router(config) no hostname RSM
Autoriser un protocole de routage :
router(config) ip routing
router(config) router ip_routing_protocol

7.2.1. Routeur externe :

Dans le cas d’un routeur externe on utilisera

un trunk ISL puis autant de sous interface que de vlans.
un port par vlan

router(config-if) FastEtherbet 4/0.1 à configuration du vlan 1
encapsulation isl 1
ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
router(config-if) FastEtherbet 4/0.40 à configuration du vlan 40
encapsulation isl 40
ip address 10.1.40.1 255.255.255.0

7.2.2. Routeur interne :

Dans le cas d’un routeur interne on utilise les interfaces vlan.
router(enable) interface vlan 1
router(enable) ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
router(enable) mac-address ….
router(enable) no shutdown
router(enable) interface vlan 40
router(enable) ip address 10.1.40.1 255.255.255.0
router(enable) mac-address ….
router(enable) no shutdown
Un module RSM peut router jusqu’à 256 vlan.
Chaque vlan apparaît comme une interface et il convient de les activer par la commande no shutdown.
IL convient d’utiliser une MAC-address unique pour chaque vlan :
Permet une meilleure utilisation de Fast EtherChannel, puisqu celui-ci se base sur la MAC-sddress pour distribuer.
Enrichît le multilayer switching management.
Evite les problèmes en cas d’utilisation de switch 1900 dans le réseau.

7.2.3. La default gateway

La définition de la default gateway facilite la communication inter-vlan.
switch(enable) set ip route destination gateway metric
switch(config)# ip default-gateway ip-address
switch(enable) show ip route
switch(config) # show ip
! : On peut ajouter de nombreuses routes sur un switch, ceci n’affectera pas les données qui traverse le switch mais uniquement les communication du ou vers le switch.
Le test du link se fait par un ping ou trace ip.