RETI DI CALCOLATORI II

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Felice Guidi
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1 RETI DI CALCOLATORI II Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine Ing. DANIELE DE CANEVA a.a. 2009/2010

2 ARGOMENTI DELLA LEZIONE RIDONDANZA NELLE RETI SWITCHED E PROBLEMI COLLEGATI SPANNING TREE PROTOCOL o ORIGINE E SCOPO o ALGORITMO o ESEMPIO o RSTP VLAN o SCOPI o TRUNKING o INTERAZIONE CON SPT

3 RIDONDANZA NELLE RETI LAN

4 LIVELLO 2 PROBLEMI DERIVATI DAI LOOP PROBLEMI CON I LOOP: copie multiple dei frame broadcast storm mislearning degli indirizzi MAC FRAME INOLTRATI DA UNO SWITCH: broadcast problemi seri in caso di loop multicast unicast se destinazione non nota

5 LIVELLO 2 PROBLEMI DERIVATI DAI LOOP ESEMPIO: PC-A genera una query ARP per conoscere l indirizzo di PC-B PC - A Segmento 1 Switch A Switch B Segmento 2 PC - B

6 SPANNING TREE PROTOCOL ORIGINI E SCOPO SPANNING TREE PROTOCOL Rimozione dei loop a livello 2 Inizialmente sviluppato dalla DEC (ora HP) autore dell algoritmo Radia Perlman Migliorato e reso standard dall IEEE sotto il nome di 802.1D attenzione agli ambienti multivendor

7 SPANNING TREE PROTOCOL ORIGINI E SCOPO STEP dell ALGORITMO Scelta della radice (ROOT) Scelta delle Root Port Scelta delle Designated Port

8 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO Bridge Protocol Data Unit (BPDU) inviate come frame multicast ogni 2 secondi contengono diverse informazioni tra cui il Bridge o Switch ID: valore di priorità + indirizzo MAC 2 byte IEEE default: 32,768 (da 0 con step di 4069) scelta del ROOT, la radice dell albero: viene scelto lo switch con ID inferiore scelta effettuata indipendentemente da ogni apparato: protocollo distribuito

9 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO Bridge Protocol Data Unit (BPDU) utilizzate per gestire cambiamenti della topologia di livello 2 ogni switch attende le BPDU provenienti dalla radice per maximum age time (def. 20 sec) in caso di mancata ricezione viene rieseguito l algoritmo

10 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO Scelta della Root Port Ogni router deve avere un unica porta per raggiungere la radice A ogni porta viene associato un port cost costo inferiore indica che la porta è preferibile diversi set di valori 802.1D 2004 : 20,000,000,000/(Link Speed in Kbps) Tipo di connessione Costo 2004 Costo 1998 Costo pre Gbps 2, Gbps 20, Mbps 200, Mbps 2,000,

11 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO Scelta della Root Port A ogni porta viene associato un priority value il valore IEEE di default è 128 (da 0 con step di 16) PATH COST: è il costo accumulato dalla radice allo switch in questione il root switch invia BPDU con costo 0, ogni switch somma il port cost della porta dalla quale ha ricevuto la BPDU prima di inoltrare

12 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO Scelta della Root Port 1. Scelto il percorso con il minor path cost 2. Se due porte hanno lo stesso costo, viene privilegiata quella collegata a switch con ID minore 3. Se ci sono più porte con quelle caratteristiche viene scelta quella con il priority value minore 4. A parità di priority value, viene scelta quella la porta fisica con numero minore

13 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO Scelta della Designated Port Per ogni segmento della rete viene scelta una singola porta che rappresenta il best path 1. Scelto lo switch che offre il minor path cost 2. Se due porte hanno lo stesso costo, viene privilegiata quella collegata a switch con ID minore 3. Se ci sono più porte con quelle caratteristiche viene scelta quella con il priority value minore 4. A parità di priority value, viene scelta quella la porta fisica con numero minore

14 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO I 5 possibili stati delle porte Blocking: durante elezione del root switch, se viene rilevata via migliore per raggiungere root o se non è root port. maximum age time 20 secondi di default ascolta e processa solo le BPDU, gli altri frame vengono scartati mentre è in questo stato lo switch cerca di capire quale sarà la root port.

15 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO I 5 possibili stati delle porte Listening: trascorsi i 20 secondi le root port e le designated port vanno nello stato di listening (le altre rimangono in blocking). forward delay time 15 secondi di default doppio controllo della topologia Learning: forward delay time 15 secondi di default esamina anche i frame che non sono BPDU ma senza inoltrarli, viene aggiornata la tabella MAC

16 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO I 5 possibili stati delle porte Forwarding: inoltra il traffico attraverso la porta Disabled: non partecipa al STP disabilitata dall amministratore problemi a livello phy

17 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO ESEMPIO:

18 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO ESEMPIO: scelta della radice

19 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO ESEMPIO: scelta delle Root Port

20 SPANNING TREE PROTOCOL ALGORITMO ESEMPIO: scelta delle Designated Port

21 RAPID SPANNING TREE PROTOCOL Spanning Tree Protocol L algoritmo si svolge in 3 fasi 1. Scelta della radice 2. Scelta delle Root Port e delle Designated Port 3. Le Root Port e le Designated Port devono percorrere i vari stati fino a quello di forwarding Convergenza in 50 secondi (30 in alcuni casi)!!!

22 RAPID SPANNING TREE PROTOCOL Rapid Spanning Tree Protocol standard IEEE 802.1w interoperabile con 802.1D (incorporato dal 2004) 3 stati per le porte Discarding Forwarding Disabled

23 RAPID SPANNING TREE PROTOCOL Rapid Spanning Tree Protocol 2 ruoli aggiuntivi per le porte Alternate port root port secondaria Backup port designated port secondaria Inseriti flag aggiuntivi nelle BPDU per informazioni sul ruolo della porta reazione in 6 secondi (mancata ricezione di 3 BPDU da parte di un vicino)

24 RAPID SPANNING TREE PROTOCOL Rapid Spanning Tree Protocol Funzionalità aggiuntive Accettazione di inferior BPDU Rapid Transition

25 VIRTUAL LAN VLAN Separare i domini di broadcast secondo un criterio logico e non geografico (gruppi di lavoro, dipartimenti, ) Sicurezza Separazione dei servizi e QoS

26 VIRTUAL LAN Scalabilità delle VLAN Numero massimo di dispositivi Protocollo Numero di dispositivi IP 500 IPX 300 NetBios 200 AppleTalk 200 Mixed protocols 200 raccomandazioni Cisco

27 VIRTUAL LAN VLAN Membership Statica (port-based) Dinamica: sulla base delle informazioni del dispositivo collegato (MAC addr, IP addr o informazioni di directory). possibilità di usare un VMPS (VLAN Membership Policy Server) possibilità di usare 802.1x, le credenziali mantenute in un server di autenticazione

28 VIRTUAL LAN Connessione a una VLAN Access-link: attraverso una NIC che interpreta solo frame Ethernet standard Trunk: capacità di trasportare contemporaneamento il traffico di più VLAN

29 VIRTUAL LAN IEEE 802.1Q

30 VIRTUAL LAN IEEE 802.1Q Untagged: VLAN nativa, lascia inalterati i frame Tagged: inserimento di un tag nell header (4 byte) tecnologia ASIC 2 byte per VLAN ID

31 VIRTUAL LAN Multiple Spanning Tree Protocol Originarimente 802.1s, ora incluso in 802.1Q (2003) Gestione separata di più alberi, uno per VLAN Spannig Forest Retrocompatibile con RSTP

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