Mosty przełączniki. zasady pracy pętle mostowe STP. Domeny kolizyjne, a rozgłoszeniowe

Transkrypt

1 Mosty przełączniki zasady pracy pętle mostowe STP Domeny kolizyjne, a rozgłoszeniowe 1

2 Uczenie się mostu most uczy się na podstawie adresu SRC gdzie są stacje buduje na tej podstawie tablicę adresów MAC (port= adresy) most kieruje ruchem na podstawie adresu DST przegląda tablicę MAC w poszukiwaniu wpisu DST jeśli DST jest w tablicy kieruje ramkę tylko na ten port jeśli DST jest na tym samym porcie co odebrana ramka kasuje ją ramki broadcast/multicast przesyła zawsze na wszystkie porty STP Spanning Tree Protocol 2

3 Stacja A nadaje do stacji F ( SRC=A, DST=F ) oba mosty jednocześnie dostają ramkę Stacja A nadaje do stacji F ( SRC=A, DST=F ) oba mosty jednocześnie dostają ramkę most 1 dostarcza do F i za chwilę most 2 także ( duplikat ) ramki wracają także na krzyż do mostów 1 i 2 3

4 ramka wraca do segmentu 1 od dołu ( SRC = A) nadana przez Most2 most 1 który zanotował obecność stacji A na segmencie 1 widzi ją na segmencie 2 i powinien zmienić tablicę adresów MAC Port Switching HUB Port switching HUB to koncentrator z portami statycznie przypisywanymi, przełączanymi do grup W połączeniu z łączeniem w stos pozwala tworzyć elastyczne grupy robocze Łączenie w stos zmniejsza liczbę koncentratorów na drodze ramek SuperStack II PS Hub ports 3C16405 SuperStack II PS Hub ports 3C16406 SuperStack II PS Hub ports 3C

5 Mosty, a przełączniki Pozwala łączyć sieci lokalne i metropolitarne znajdujące się zarówno w niewielkich jak i w dużych odległościach od siebie Zwykle jednolita przestrzeń adresowa oparta na adresach MAC Liczba adresów proporcjonalna tylko do liczby urządzeń w sieci; most obsługuje od kilkuset do kilkunastu tysięcy adresów MAC Słabe mechanizmy ochronne; przeźroczysty dla protokołów wyższych warstw, transportuje wiadomości rozgłoszeniowe wyższych warstw pomiędzy segmentami sieci Nie zapewnia bezpieczeństwa w sieci, a jedynie kontrolę ruchu pomiędzy segmentami sieci Niskie koszty zakupu MOST (pół-mosty, mosty zdalne) Operuje na poziomie podwarstwy MAC; algorytm buforowania i przesyłania ramek analizuje całą ramkę, zanim zostanie ona przesłana dalej store-and-forward) Nie realizuje skomplikowanych protokołów wyboru trasy; nie zapewnia transferu wieloma trasami jednocześnie, w razie zerwania połączenia w sieci, konieczna jest rekonfiguracja topologii logicznej sieci Łączy bądź rozdziela ruch pomiędzy segmentami sieci lokalnych lub metropolitarnych Prosty w instalacji, konfiguracji i obsłudze Operuje na poziomie warstwy MAC, z możliwością wspierania ruchu pakietów warstwy sieciowej; algorytm buforowania i przesyłania ramek analizuje bądź całą ramkę, zanim zostanie ona przesłana dalej store-and-forward, bądź tylko jej część cut through, fragment-free Niektóre mogą realizować jedynie protokół drzewa opinającego; nie realizuje połączeń wieloma trasami jednocześnie ale daje możliwość skonfigurowania łączy zapasowych Realizuje połączenia pomiędzy pojedynczymi urządzeniami w sieci bądź pomiędzy segmentami sieci lokalnych z możliwością tworzenia segmentów wirtualnych (VLAN) Pozwala łączyć sieci lokalne znajdujące się blisko siebie Tablice adresów są zwykle jednolite, zawierają adresy stacji bądź porty przynależące do danej sieci wirtualnej Liczba adresów proporcjonalna do urządzeń w sieci bądź liczby portów z możliwością przełączania; obsługuje od kilku do kilkunastu tysięcy adresów MAC Możliwość zapewnienia wysokiego poziomu bezpieczeństwa z filtracją inteligentną, tzn.: pozwalającą filtrować nawet usługi warstwy aplikacji Zapewnia bezpieczeństwo na poziomie adresów MAC z możliwością ścisłego określenia ruchu pomiędzy stacjami komputerowymi bądź innymi urządzeniami w sieci (LAN/VLAN) Cena uzależniona od konfiguracji PRZEŁĄCZNIK Prosty w instalacji, wymagający konfiguracji jedynie w przypadku tworzenia VLAN ów. Minimalne opóźnienie w switchu, moście Przykład dla szybkości 100 MB/s 5

6 Opóźnienie w transmisji A => B Składniki opóźnienia: Czas transmisji ( zależny od rozmiaru danych ) Czas propagacji ( zależny od szybkości fali i długości linii ) Czas kolejkowania ( zależny od obciążenia ruchem ) Konstrukcja przełączników 6

7 Elementy konstrukcyjne i ich przeznaczenie ASIC - Application Specific Integrated Circuit Zaleta wysoka wydajność Wady wąska specjalizacja, długi czas produkcji Funkcje stałe, typowe (bez konfiguracji) Zastosowanie - w obsłudze portów Buforowanie, odbiór i ekspedycja QoS obsługa kolejek, znakowanie VLAN, agregacja Ruch broadcast, ograniczanie ruchu Zastosowanie - w przełączaniu przełączanie L2 i L3 Powielanie mulicastów/ broadcastów Kontrola dostępu Elementy konstrukcyjne i ich przeznaczenie Procesory Obsługa procesów powolnych i zmiennych Ogranizacja pracy całości Profilowanie funkcji ASIC STP, rapid STP 802.1D, 802.1W ARP, HSRP, DHCP, Zarządzanie, zapis operacji (logi) 802.1x Protokoły rutowania Zaciera się granica pomiędzy przełącznikiem L2, a ruterem L3 Historycznie urządzenie bruter (bridge/ruter) 7

8 Elementy konstrukcyjne i ich przeznaczenie Matryca przełączająca (Switch Fabric), przełączanie strumieni danych pomiędzy portami przełącznika ( pomiędzy ASIC portów ) Przełączniki, matryce mają: Ograniczona wydajność liczoną w GB/s Ograniczona wydajność liczona w pps ( packets per second) Nie blokujące == wydajność jest nie miejsza niż N portów * max szybkość blokujące == mogą połączyć mniejszą liczbę strumieni jednocześnie Matryca przełączająca - hierarchiczna Przy budowie modułowej przełącznika jest inna szybkość w przełączaniu między portami modułu i inna między modułami Trzy architektury hierarchii: współdzielona pamięć ( wspólny bufor ) magistrala/pierścień ( wspólna magistrala ) przełącznica, crossbar ( wiele ścieżek jednocześnie ) 8