Reti locali broadcast. Interconnettere più LAN. Limiti delle LAN. Interconnessione di LAN tramite Bridge. Partizionare una LAN

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1 Reti locali broadcast 09Udc Reti di alcolatori Progettazione di reti locali basate su switch L L L. Limiti delle LN Interconnettere più LN Massima estensione fisica Massimo numero di stazioni anda condivisa Si utilizzano ridge, Switch e Router per Partizionare una LN Interconnettere più LN Partizionare una LN Interconnessione di LN tramite ridge condivisi tra 10 stazioni e 3 server condivisi tra 5 stazioni e il loro server condivisi tra 5 stazioni e i loro 2 server I bridge non sono indirizzati esplicitamente Fanno transitare solo le trame non indirizzate a nodi già conosciuti e connessi sulla LN di origine (filtraggio) 'pprendono' la struttura di rete osservando il campo 'Source ddress' delle trame ricevute (learning) INFO INFO INFO ridge LN 2 ẠḂ Ḍ. 1

2 Interconnessione di LN tramite ridge I bridge operano a livello 2 del modello OSI (M) Possono interconnettere LN con livelli M e PHY diversi Interconnessione di LN tramite ridge Non possono essere impiegati in presenza di anelli INFO Livelli 3-7 LL M1 M1 Relay M2 Livelli 3-7 LL M2 LN 6 LN 2 LN 5 Fisico1 Fisico1 Fisico2 Fisico2 LN 7 LN 2 Interconnessione di LN tramite ridge La rete magliata deve essere trasformata in albero protocollo di spanning tree (I 802.1) instradamenti non ottimali R LN 2 lgoritmo di spanning tree lezione del Root ridge (bridge-i minore) eterminazione della per ogni bridge (quella con costo minore per raggiungere il root-bridge) eterminazione del esignated ridge per ogni LN (quello con costo minore per raggiungere il root-bridge) invierà i pacchetti dalla LN verso il R eterminazione della isattivazione delle porte nè root nè designed LN 6 LN 7 LN 5 rp dp dp dp R LN 2 rp rp rp dp Progettazione dello spanning tree protocol Stabilire il root bridge Stabilire il backup root bridge Subentra al root bridge in caso di malfunzionamento Progettazione dei dettagli dell albero Porte in stato blocking Spanning tree protocol ridge Protocol ata Unit (PU) lezione del root bridge Selezione delle root port Selezione delle designated port 2

3 lezione del root bridge Root bridge Ogni bridge si propone come root Pri=1 Root ridge Genera configuration PU (-PU) contenenti Proprio identificatore Root priority Fino a che riceve -PU con priorità più bassa Pri=2 Pri=3 Pri=2 Pri=4 LN 6 LN 5 LN 2 -PU prioritarie Root bridge eletto -PU prioritarie sono inoltrate su tutte le porte tranne quella di ricezione regime sulla rete ci sono -PU generate da un unico bridge Tutti lo riconoscono come root Inoltro delle -PU Una -PU contiene costo del percorso attraversato Root path cost Ogni bridge riceve da una o più porte -PU generate dal root bridge Il costo del percorso è incrementato del costo della porta di ricezione Selezione della root port La porta da cui si riceve la -PU con costo di percorso minore sistono regole di decisione a parità di costo Identificatore del bridge a monte Identificatore della porta a monte Root port osto delle porte: 10 Root ridge RP=20 (10 di + 10 di ) RP: root path cost LN 6 LN 5 LN 2 3

4 Ruolo della root port Stato delle altre porte Le altre porte (oltre alla root) possono essere Riceve traffico dal root bridge per il resto dell albero esignated Î Riceve e inoltra traffico Inoltra traffico verso il root bridge In stato blocking Î Non riceve e inoltra traffico Î a utilizzare in caso di guasto esignated port LN 6 esignated Port esignated Port RP=20 Ruolo del designated port osto delle porte: 10 RP: root path cost LN 5 Root ridge LN 2 Riceve traffico da un sottoalbero Inoltra traffico Î Verso il root bridge Î In altri sottoalberi Porte in stato blocking RP=20 esignated Port locking LN 6 esignated Port locking Reazione a guasti LN 5 Root ridge Riconfigurazione dello spanning tree Tempo impiegato: 50 sec LN 2 4

5 Ridondanza del centro stella La rete e lo spanning tree Root bridge ridge priority LGN Porta root Porta designated Porta blocking Topologia attiva senza guasti Reazione ai guasti Guasto LGN Porta root Porta designated Porta blocking Reazione ai guasti Reazione ai guasti Root bridge Guasto Guasto LGN Porta root Porta designated Porta blocking LGN Porta root Porta designated Porta blocking 5

6 Limitazioni dello spanning tree protocol Lentezza di riconfigurazione Massimo 7 bridge in cascata Può essere superato modificando i time-out Unico albero di instradamento Risorse sottoutilizzate Superare le limitazioni dello spanning tree protocol Rapid spanning tree protocol I 802.1w Riconfigurazione in 10 ms Multiple spanning tree protocol I 802.1s Superamento dei limiti di dimensione Gerarchia di alberi Gli switch pplicazioni client-server Storicamente: bridge ad alte prestazioni ispositivi di rete ad alte prestazioni con funzionalità di inoltro dei pacchetti realizzare in hardware ttualmente la stessa tecnologia è stata applicata ai router Molti prodotti operano sia a livello 2 che a livello 3 Normalmente si impiegano switch con connessioni a velocità diverse switch 100 Mb/s Traffico client-server orsali Flussi di traffico concentrati Server con connessione ad alta velocità (per esempio 1 Gb/s) dorsale a 100 Mb/s switch switch lient con connessioni a velocità inferiore (per esempio 100 Mb/s) 6

7 Traffico peer-to-peer Switch Switched LN thernet Switching ccessi dedicati Utilizzo pesante e continuativo di risorse di rete server, stazioni per videocomunicazione, etc. ccessi condivisi Stazioni che generano traffico discontinuo HU Switch Flussi di traffico incrociati Switch Tecniche di thernet switching Store-and-Forward utilizzata dai bridge (prevista da I 802.1d) il pacchetto viene ricevuto interamente e poi ritrasmesso ut through o On-The-Fly Switching la decisione di inoltro viene presa durante il transito del pacchetto nello switch (appena viene letto il SP) Il pacchetto viene inoltrato mentre sta ancora arrivando Fragment free prima di iniziare a ritrasmettere il pacchetto si aspetta comunque un tempo pari alla collision window (51.2 µs) Store & Forward Vantaggi Può interconnettere M diversi thernet, FI, Token-Ring Può operare a velocità diverse: 10 / 100 / 1000 Mbit/s Non inoltra pacchetti contenenti errori poiché controlla il R Non inoltra i frammenti di collisione Svantaggi Tempi di latenza di ~1.3 ms (a 10 Mbit/s) ut-through Switching I tempi di latenza sono molto bassi us Quando lo Switch legge il campo estination ddress M decide dove inoltrare il pacchetto FS Inform. Length Source estin. Porta 2 Porta 3 Porta 1 Porta 1 SWITH Porta 5 Porta 8 Porta 7 Porta 6 ut Through e Fragment Offset Possono essere utilizzate solo se su tutte le porte è presente lo stesso tipo di M tutte le porte hanno la stessa velocità trasmissiva la porta di destinazione è libera il pacchetto non è broadcast o multicast Per i pacchetti corti ut through, Fragment free e Store & Forward sono equivalenti Il ut through inoltra anche i frammenti di collisione 7

8 omunicazioni Full uplex Le LN sono intrinsecamente Half-duplex una sola stazione trasmette in un certo istante di tempo (mezzo trasmissivo condiviso) Le connessioni tra due switch o tra switch e stazione sono dedicate il mezzo trasmissivo diventa punto-punto Il mezzo trasmissivo punto-punto può essere Full-duplex: entrambe le stazioni possono trasmettere contemporaneamente le trasmissioni avvengono su canali fisici diversi due coppie separate del cavetto in rame due fibre ottiche thernet Full-uplex ttualmente utilizzata per le dorsali raddoppia la banda disponibile connessioni ridge-to-ridge o Switchto-Switch I transceiver non rilevano la collisione i transceivers normali inviano un segnale di collisione all interfaccia quando si ha la presenza di attività contemporanea su TX e RX La distanza tra due stazioni full-duplex dipende solo dalle caratteristiche del mezzo trasmissivo è indipendente dal diametro del dominio di collisione 8