Transparent bridging

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1 Transparent bridging Mario Baldi Politecnico di Torino mario.baldi[at]polito.it Pietro Nicoletti Studio Reti nicoletti[at]studioreti.it Basato sul capitolo 4 di: M. Baldi, P. Nicoletti, Switched LAN, McGraw-Hill, 00, ISBN _Bridging Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

2 Nota di Copyright Questo insieme di trasparenze (detto nel seguito slide) è protetto dalle leggi sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. Il titolo ed i copyright relativi alle slide (ivi inclusi, ma non limitatamente, ogni immagine, fotografia, animazione, video, audio, musica e testo) sono di proprietà degli autori indicati a pag.. Le slide possono essere riprodotte ed utilizzate liberamente dagli istituti di ricerca, scolastici ed universitari afferenti al Ministero della Pubblica Istruzione e al Ministero dell Università e Ricerca Scientifica e Tecnologica, per scopi istituzionali, non a fine di lucro. In tal caso non è richiesta alcuna autorizzazione. Ogni altra utilizzazione o riproduzione (ivi incluse, ma non limitatamente, le riproduzioni su supporti magnetici, su reti di calcolatori e stampate) in toto o in parte è vietata, se non esplicitamente autorizzata per iscritto, a priori, da parte degli autori. L informazione contenuta in queste slide è ritenuta essere accurata alla data della pubblicazione. Essa è fornita per scopi meramente didattici e non per essere utilizzata in progetti di impianti, prodotti, reti, ecc. In ogni caso essa è soggetta a cambiamenti senza preavviso. Gli autori non assumono alcuna responsabilità per il contenuto di queste slide (ivi incluse, ma non limitatamente, la correttezza, completezza, applicabilità, aggiornamento dell informazione). In ogni caso non può essere dichiarata conformità all informazione contenuta in queste slide. In ogni caso questa nota di copyright non deve mai essere rimossa e deve essere riportata anche in utilizzi parziali. 04_Bridging-STP - Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

3 Transparent Bridging Originariamente sviluppato da DEC Standardizzato da IEEE 80. IEEE 80.D Inoltro selettivo di pacchetti da una LAN ad un altra Bridge Inoltro di traffico tra LAN distinte Confinamento del traffico Collegamento di LAN: BLAN (Bridged LAN) Trasparente Non indirizzati esplicitamente Switch Termine commerciale 04_Bridging-STP - 3 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

4 Modello architetturale End Station End Station Livelli superiori Livelli superiori Livello Sotto-livello LLC Sotto-livello MAC MAC Bridge Relay MAC Sotto-livello LLC Sotto-livello MAC Livello Livello Fisico Fisico Fisico Livello Fisico 04_Bridging-STP - 4 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

5 Caratteristiche generali Reti omogenee Più comune Reti eterogenee Per esempio, Ethernet-FDDI, Token Ring-FDDI Conversione di formato critico non più utilizzato Store&forward Modalità standard Cut-through Trasmissione appena finita l elaborazione Dopo aver ricevuto indirizzo destinazione Solo tra LAN omogenee con stessa velocità Insignificante miglioramento ad alta velocità Non conforme IEEE 80.D 04_Bridging-STP - 5 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

6 Architettura fisica CPU ROM Flash Memory RAM BUS Interfaccia di rete Interfaccia di rete Interfaccia di rete Interfaccia di rete Interfaccia di rete 04_Bridging-STP - 6 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

7 Architettura logica Higher Layer Entities Bridge Management (controllo funzioni bribge) LLC Entities MAC Service MAC Entity Bridge Protocol Entity (calcolo topologia BLAN) MAC Relay Entity (Media Access Method Indipendent Functions) Internal Internal Sublayer Sublayer Service Service LLC Entities MAC Service MAC Entity (Media Access Method Dependent Functions) (Media Access Method Dependent Functions) LAN Port Port LAN 04_Bridging-STP - 7 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

8 Funzioni MAC Relay Entity Processo di Bridging Sottoprocesso di Forwarding Processo di Spanning Tree Sottoprocesso di Learning Bridge Protocol Entity 04_Bridging-STP - 8 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

9 Filtering data base Campi di ogni entry Indirizzo MAC Porta destinazione Ageing time Stato della porta (secondo spanning tree protocol) Tipo di entry dinamica aggiornata dal processo learning numero massimo tra 04 e 6K statica non aggiornata dal processo learning numero massimo intorno a 56 Lookup realizzabile tramite CAM (Content Addressable Memory) 04_Bridging-STP - 9 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

10 Esempio di filtering database Comando per la visualizzazione del filtering database Switch-> show cam dynamic * = Static Entry. + = Permanent Entry. # = System Entry X = Port Security Entry Dest MAC Address Ports Age a-a6-44 / c9-0-b3-0f / f8-3-c-3b / f8-3-f7-a0 / 00-0-e7-00-e3-80 / a5-84-a7-a6 / 00-0-b3-e-b4-aa / b3-e-da-da / b3-e-dc-fd /4 Indirizzi MAC delle stazioni Porte switch modulare: alloggiamento del modulo/porta all interno del modulo Ageing time 04_Bridging-STP - 0 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

11 Processo di Bridging: Forwarding Start Ricezione del pacchetto sulla porta x Scarta pacchetto End NO Pacchetto ricevuto senza errori? NO SI Porta x in stato forwarding? SI Scarta pacchetto SI SI Il destinatario è sulla LAN di ricezione del pacchetto? NO Indirizzo di destinazione presente nel filtering database? Inoltra il pacchetto sulla porta appropriata NO Inoltra il pacchetto su tutte le porte eccetto la porta x FLOODING β 04_Bridging-STP - Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

12 Processo di Bridging: Learning β SI L indirizzo MAC sorgente contenuto nel pacchetto si trova nel filtering database? NO SI La porta di ricezione è la stessa che è presente nell entrydel filtering database? NO Aggiunge l indirizzo MAC nel filtering database, associa la porta di ricezione, azzera l ageing-time Azzera l ageing-time Aggiorna la porta di ricezione associata all indirizzo MAC ed azzera SI l ageing-time 04_Bridging-STP - Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page End

13 Inoltro di trama unknown e popolazione del filtering database Stazione b-6-50-a0 LAN A LAN C 3 B Flooding Stazione b LAN B Stazione a-0-40-e Port MAC adress Ageing time b-6-50-a0 0 Stazione b-c4-e6-aa Stazione a _Bridging-STP - 3 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

14 Inoltro di trama known e popolazione del filtering database Stazione b-6-50-a0 LAN A LAN C 3 B Stazione b Inoltro selettivo solo sulla porta LAN B Stazione a-0-40-e Port MAC adress Ageing time b-6-50-a b-c4-e6-aa 0 Stazione b-c4-e6-aa Stazione a _Bridging-STP - 4 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

15 Limitazione del traffico Stazione b-6-50-a0 LAN A LAN C 3 B Pacchetto scartato Stazione b LAN B Stazione a-0-40-e Port MAC adress Ageing time b-6-50-a b-c4-e6-aa b Stazione b-c4-e6-aa Stazione a _Bridging-STP - 5 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

16 Spostamento Stazione 5 e aggiornamento Stazione b-c4-e6-aa Stazione b-6-50-a0 Stazione b Port MAC adress Ageing time LAN A 3 B Pacchetto scartato LAN B b-6-50-a b-c4-e6-aa b Stazione a-0-40-e LAN C Stazione a _Bridging-STP - 6 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

17 Spostamento Stazione e inoltro errato Stazione b-6-50-a0 LAN A Pacchetto per il Stazione inoltrato sulla porta sbagliata Port MAC adress Ageing time b-6-50-a0 50 B LAN B b-c4-e6-aa b Stazione a-0-40-e a-0-40-e 0 LAN C Stazione b-c4-e6-aa Stazione a Stazione b _Bridging-STP - 7 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

18 Caso comune e importante: architettura di rete fault-tolerant Abbassamento dell ageingtime Per esempio min Valori minori sono sconsigliabili Flooding troppo frequente Annunci periodici dei server alleviano il problema Previsto da alcuni protocolli Interfacce fault-tolerant intelligenti Quando commutano porta generano un pacchetto broadcast Link primario Link secondario 04_Bridging-STP - 8 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

19 Problemi con i percorsi chiusi Completa saturazione della rete in pochi secondi: broadcast storm LAN B Bp= C-0-A0-30 LAN 3 Bp= C B 3 LAN Bp= C B5 B3 Bp= B-5-- LAN 4 LAN 5 B4 Bp= B-AA _Bridging-STP - 9 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

20 Soluzione: eliminare i percorsi chiusi LAN Bp= C B 3 B Bp= C-0-A0-30 LAN 3 LAN Bp= C B5 B3 Bp= B-5-- LAN 4 LAN 5 B4 Bp= B-AA _Bridging-STP - 0 Copyright 00 - M. Baldi - P. Nicoletti: see page

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