AKTIVNÍ PRVKY PLANET Dokumentace a seznámení s teorií
Přepínače řady SGSW-24x40
OBSAH 1)
POPIS PRODUKTŮ SGSW-24040/24240 A JEJICH VLASTNOSTI .................................................... 2 Vlastnosti...................................................................................................................................... 2 Funkce přepínačů ......................................................................................................................... 3
2)
STANDARDY A NORMY ................................................................................................................. 8
3)
ZÁKLADNÍ POJMY A TEORIE SÍTĚ ETHERNET ................................................................................ 9 a) Způsoby přeposílání rámců: .............................................................................................. 9 b) Stack – stoh – hromada ................................................................................................... 10 c) Přepínače vyšších vrstev ................................................................................................. 10 d) Ethernet........................................................................................................................... 11
4)
OSI SÍŤOVÝ MODEL..................................................................................................................... 12 Vrstvový model .......................................................................................................................... 12 a) Fyzická vrstva č. 1 ............................................................................................................ 14 b) Spojová vrstva č. 2 ........................................................................................................... 17 c) Síťová vrstva č. 3.............................................................................................................. 19 d) Transportní Vrstva č. 4 .................................................................................................... 21 e) Relační vrstva č. 5 ............................................................................................................ 21 f)
Prezentační vrstva č. 6 .................................................................................................... 21
g) Aplikační vrstva č. 7 ......................................................................................................... 21 5)
APLIKACE FUNKCÍ PŘEPÍNAČŮ ................................................................................................... 22 VLAN teorie a příklady nastavení ............................................................................................... 22 a) Výhody VLAN ................................................................................................................... 23 b) Příklady VLAN .................................................................................................................. 24 QoS (quality of service) .............................................................................................................. 30 a) QoS aplikace .................................................................................................................... 30 b) QoS Konfigurace .............................................................................................................. 31 c) Storm Control konfigurace .............................................................................................. 34 Rapid Spanning Tree (RSTP) ....................................................................................................... 35 a) Terorie ............................................................................................................................. 35 b) Nastavení parametrů STP ................................................................................................ 37
6)
PLANET Technology Corporation ............................................................................................... 45
1
1) POPIS PRODUKTŮ SGSW-24040/24240 A JEJICH VLASTNOSTI
Planet SGSW-24040 je plně gigabitový 24 portový L2 (OSI) přepínač se 4-mi sdílenými SFP sloty (miniGBIC) určený pro nasazení do velkých podniků, páteřních sítí a pro ISP poskytovatele. Planet SGSW-24240 je plně gigabitový 24 portový přepínač. Má 24 portů pro moduly SFP: Tyto moduly mohou být jak Gigabitové tak i 100Mbps. Dále je vybaven 8-mi sdílenými RJ-45 port s autodeteckí 10/100/1000Mbps Jsou vybaveny dvěma vysokorychlostními HDMI porty pro stohovací účely s propustností až 20Gbps. Lze tak spojit v jedno logické zařízení až 16 zařízení (celkem 384 ethernet portů) a spravovat je jako jeden logický switch. Stohovací funkce skupiny zařízení SGSW dovoluje za provozu rozšiřovat kapacitu centrálních bodů včetně plánování jejich celkové propustnosti. Rozšířené funkce "L2-switching" nabízí například "Port link aggregation", "Q-in-Q VLAN", "private VLAN", "Rapid Spanning Tree protocol", "Layer 2 to Layer 4 QoS", "bandwidth control", "IGMP Snooping". Je možné vytvořit a spravovat až 255 VLAN skupin. Pro "trunkové" spoje je možné vytvořit až 12 skupin po 16-ti portech pro každou skupinu. Přepínač disponuje filtrací provozu na základě IP adres a dalších parametrů TCP/IP. Zařízení se spravuje s pomocí webového prohlížeče nebo prostřednictvím SNMP utility s podporou protokolu SNMPv3, který umožňuje šifrovat přenášená data. Sdílené SFP (Small Factor Pluggable) sloty lze osadit libovolnými mini-GBIC kompatibilními s 100Base-FX/1000Base-X a WDM. Verze SGSW-24040R/24240R disponují interním záložním zdrojem pro napětí 48V-DC pro případ závady primárního zdroje nebo pro účely zálohy napájení v případě výpadku napájecí sítě AC 230V.
Vlastnosti
SGSW-24040x: 24 portů 1000Base-T, Switching, Full Duplex (1000/2000 Mbps), AutoNegotiation (10/100/1000 Mbps), duálně s 4-mi porty 100Base-FX/1000Base-X miniGBIC SFP rozhraním
SGSW-24240x: 24 portů formátu SFP, Dual-Speed 100/1000Mbps, lze aplikovat moduly pro Gigabit i Fast Ethernet + 8 portů 1000Base-T, Switching, Full Duplex (1000/2000 Mbps), Auto-Negotiation (10/100/1000 Mbps), sdílených s SFP porty
8k MAC adres, buffer1392kB
plná podpora protokolu IPv6
2
2x stohovací port, celková propustnost 20Gbps stohovacích portů, propustnost každého portu stohovacího propojení 10 Gbps (5Gbps full duplex * dva porty). Stohovací kabel 0,5m CB-STX50 součástí, typ konektoru HDMI.
plná propustnost sběrnice 48 Gb/s
podpora přenosu JumboFrame do 10KB
provedení rackmount, rozměry 440x200x45mm, 1U výška
ESD(ElectroStatic Discharge) ochrana na všech portech do 6kV DC
interní zdroj 230V/50Hz, příkon 30W
Přední panely přepínačů SGSW-24040 a 24240
Funkce přepínačů
255 sítí VLAN IEEE 802.1Q, trunking, možnost nastavení ingress filteru VLAN tagged/untagged pakety, GVRP (GARP VLAN Registration Protocol)
IP ACL, filtrace provozů dle IP adresy, protokolu, portu, TCP příznaků, DSCP
MAC ACL, filtrace provozů dle MAC adresy, dle VLAN ID a kombinací příznaků priorit
Port shaper - nastavení v rozpětí 500kbps-1Gbps
QoS, priorizace provozu dle IEEE 802.1p a dle ToS/DS v IP paketu, možnost nastavení omezení posílaných paketů na port a dle na QoS pravidel
Podpora IP multicastu, IGMP, možnost řízení multicastu (povolení/zabránění multicastů), IGMP v1,v2,v3, IGMP Query režim
Port mirroring - Port trunking IEEE 802.3ad LACP, 12 skupin, celkem max. 16 portů
Spanning Tree IEEE 802.1d, Rapid Spanning Tree IEEE 802.1w, Multiple Spanning Tree
IEEE 802.1x, RADIUS - IP+MAC binding, VLAN + MAC binding
IEEE 802.1ab LLDP - automatická detekce typu připojených zařízení
diagnostika kabeláže, stanovuje délku kabeláže a případnou vzdálenost k závadě
3
přímo
přepínačem
Záložní zdroj Modely s označením „R“ disponují interním záložním napájecím zdrojem DC 48V, který zaručí provoz přepínače při výpadku primárního napájení nebo při poruše zdroje AC 230V.
Připojení napájecích vodičů provádějte při vypnutém stavu!
Stohovací porty 10Gb Přepínače disponují velmi rychlými stohovacími porty s přenosovou kapacitou 2x 10Gb/s. Zařízení lze spojit do stohu lineární kaskády nebo do kruhu. Pro propojení použijte výhradně originální kabely výrobce s označením CB-STX50 a CB-STX200!
4
Administrace IPv4/IPv6
Web/Telnet/SNMP s možností zabezpečeného přístupu SSH/SSL
SNMP v1,v2c,v3
konzole (COM port)
Propojení a parametry pro správu konzolí terminálu.
Propojení a parametry pro správu Web prohlížečem.
Schéma možné správy SNMP aplikací. 5
Úvodní přístup do nastavení přepínačů Pro Web správu doporučujeme použít prohlížeč Internet Explorer verze 7 a vyšší. Tovární IP adresu zadejte do adresního řádku v podobě http://192.168.0.100 Při výzvě zadejte přihlašovací jméno „admin“ a heslo „admin“.
Z bezpečnostních důvodů přihlašovací údaje změňte a zapište na bezpečné místo!
Uživatelské rozhraní přepínače. Popis funkcí přepínačů viz. kapitola 5) APLIKACE FUNKCÍ PŘEPÍNAČŮ (str.22). 6
Příklady použití:
7
2) STANDARDY A NORMY
Norma - požadavek na chování nebo vlastnosti věci, člověka, situace apod., určený buď k závaznému vyžadování nebo k posuzování jejich přijatelnosti nebo obvyklosti. V původním latinském významu slovo znamenalo „pravítko, měřítko, pravidlo“.
ISO
-
International
Organization
for
Standardization,
vychází
však
z
řečtiny
„isos“(Mezinárodní organizace pro normalizaci), je světovou federací národních normalizačních organizací se sídlem v Ženevě, založena 1947.
IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers (Institut pro elektrotechnické a elektronické inženýrství), mezinárodní nezisková profesionální organizace usilující o vzestup technologie související s elektrotechnikou. Institut čítá nejvíce členů technické profese ve světě, přes 360 000 členů ve 175 zemích. USA, New York.
ANSI - American National Standards Institute (Americká standardizační organizace), nezisková organizace, která vytváří průmyslové standardy ve USA. Je členem organizace ISO a IEC (International Electrotechnical Commission). Založena 1918 jako American Engineering Standards Committee, reorganizována na American Standards Association v roce 1928. Roku 1966 reorganizován jako United States of America Standards Institute. Roku 1969 změněno jméno na American National Standards Institute. USA, Washington.
ETSI - The European Telecommunications Standards Institute, evropská obdoba ANSI, spoluvytvořila standardy pro systémy GSM, TETRA, 3GPP, telekomunikace, vysílání apod. Založena 1988 ve Francii, 740 členů v 62 státech.
Spojením ETSI (telecommunication) a CEN (other technical areas) vznikl normalizační úřad CENELEC (French: Comité Européen de Normalisation Électrotechnique). Není EU institucí, je k Evropě vázána geograficky.
8
3) ZÁKLADNÍ POJMY A TEORIE SÍTĚ ETHERNET
Switch (česky přepínač) je aktivní síťový prvek, propojující jednotlivé segmenty sítě. Obsahuje větší či menší množství portů (až několik stovek), na něž se připojují síťová zařízení nebo části sítě. Pojem switch se používá pro různá zařízení v celé řadě síťových technologií. Nejčastěji switch potkáte jako aktivní prvek v síti Ethernet realizované kroucenou dvojlinkou. Zde nahradil dříve používané huby (rozbočovače), které signál jednoduše kopírovaly do všech ostatních rozhraní. Pracuje zde na 2. vrstvě OSI modelu. Vedle vyššího výkonu (stanice připojené k různým rozhraním switche navzájem nesoutěží o médium) znamená přínos i pro bezpečnost sítě, protože médium již není sdíleno a data se vysílají jen do rozhraní, jímž je připojen jejich adresát. Kdo je kde se switche učí automaticky z procházejícího provozu, konkrétně z adres odesilatelů uvedených v rámcích, které do switche přicházejí. Používá se algoritmus Backward Learning Algorithm. Z těchto údajů si switch automaticky plní tabulku identifikující cílová rozhraní pro jednotlivé adresy. Pokud switch dostane k doručení rámec směřující na jemu dosud neznámou adresu, chová se jako hub a rozešle rámec do všech ostatních rozhraní. Lze očekávat, že oslovená stanice pravděpodobně odpoví a switch se tak vzápětí dozví, kde se nachází.
a) Způsoby přeposílání rámců: •
store and forward - rámec z jednoho rozhraní přijmou, uloží si do vyrovnávací paměti, prozkoumají jeho hlavičky (zkontroluji FCS) a následně odvysílají do příslušného rozhraní.
•
cut through - současné switche tento proces často optimalizují, takže k analýze hlaviček dochází jakmile dorazí začátek paketu. Ani s vysíláním do cílového rozhraní se nečeká, až dorazí celý paket, ale zahajuje se co nejrychleji, aby zpoždění paketu bylo minimální.
•
fragment free - switch začne přeposílat rámec až po přijetí 64bytů, kdy se ujistí, že na daném segmentu nevznikla kolize
Switche dnes často nabízejí i některé pokročilejší funkce jako je správa WEB/SNMP, VLAN, STP, QoS, shaper, routing L3, analýza L4, stohování…
9
b) Stack – stoh – hromada Metody sjednocení správy přepínačů pod jedno uživatelské rozhraní a jejich redundance: •
IP stack – pro účely správy
•
sběrnice – pro účely správy a redundance
• Základní parametry pro stohování: •
ID switche
•
Master jednotka
•
Redundance
•
Nalezení nejkratší cesty
c) Přepínače vyšších vrstev Jedná se o víceméně marketingový pojem. Díky svému rozšíření v Ethernetu se pojem switch vžil pro rychlý prvek rozhodující o dopravě paketů. Když se pak objevily Ethernetové switche s rozšířenými funkcemi, které dokázaly analyzovat protokol IP a fungovat jako směrovače (router), začal se pro ně používat pojem L3 switch. L3 zde označuje 3. vrstvu modelu OSI, ve které takové zařízení pracuje. Původní L3 switche byly velmi rychlé, ale jednoduché. Typicky měly jen velmi omezenou podporu směrovacích protokolů a veškerých pokročilých funkcí. Postupem času se jejich schopnosti rozšiřovaly a v současnosti se pojem L3 switch používá víceméně jako synonymum pro směrovač. Analogicky se můžete setkat s pojmem L4 switch pro zařízení, jež umí analyzovat protokol 4. vrstvy OSI modelu a zpracovávat pakety např. podle čísel portů. Prakticky výhradně marketingový pojem, jinak rozšíření některých L2 a L3 switchů. Zpravidla se jedná o funkce filtrace TCP/UDP včetně provázanosti na MAC autorizaci a DHCP, vyjímečně pak např. portový filtr na úrovni služeb.
10
d) Ethernet je v informatice technologie, která se používá pro budování lokálních sítí (LAN). V referenčním modelu ISO/OSI realizuje fyzickou a spojovou vrstvu, v modelu TCP/IP pak vrstvu síťového rozhraní. V lokálních sítích se Ethernet prosadil v 80 % všech instalací. Jeho popularita spočívá v jednoduchosti protokolu a tím i snadné implementaci i instalaci. Původní protokol s přenosovou rychlostí 10 Mbit/s byl vyvinut firmami DEC, Intel a Xerox pro potřeby kancelářských aplikací. Později byl v poněkud pozměněné podobě normalizován institutem IEEE jako norma IEEE 802.3. Tato norma byla převzata ISO jako ISO 8802-3. Autoři původního Ethernetu vytvořili upravenou verzi Ethernet II (tzv. průmyslový standard), která změnila některé časové konstanty s cílem dosáhnout vyšší kompatibility se standardem 802.3. Mezi oběma specifikacemi však zůstal rozdíl ve formátu rámce. Klasický Ethernet používal sběrnicovou topologii – tedy sdílené médium, kde všichni slyší všechno a v každém okamžiku může vysílat jen jeden. Jednotlivé stanice jsou na něm identifikovány svými hardwarovými adresami (MAC adresa). Když stanice obdrží paket s jinou než vlastní adresou, zahodí jej (karty lze ovšem přepnout do promiskuitního režimu, kdy přijímají všechny pakety, tato možnost se využívá např. při monitorování sítě). Pro přístup ke sdílenému přenosovému médiu (sběrnici) se používá metoda CSMA/CD (Carrier Sense with Multiple Access and Collision Detection), česky metoda mnohonásobného přístupu s nasloucháním nosné a detekcí kolizí. Stanice (síťová karta), která potřebuje vysílat, naslouchá co se děje na přenosovém médiu. Pokud je v klidu, začne stanice vysílat. Může se stát (v důsledku zpoždění signálu), že dvě stanice začnou vysílat přibližně ve stejný okamžik. Jejich signály se pochopitelně navzájem zkomolí. Tato situace se nazývá kolize a vysílající stanice ji poznají podle toho, že během svého vysílání zároveň zjistí příchod cizího signálu. Stanice, která detekuje kolizi, vyšle krátký signál (o 32 bitech). Mezi opakovanými pokusy o vysílání stanice počká vždy náhodnou dobu. Interval, ze kterého se čekací doba náhodně vybírá, se během prvních deseti pokusů vždy zdvojnásobuje. Stanice tak při opakovaných neúspěších „ředí“ své pokusy o vysílání a zvyšuje tak pravděpodobnost, že se o sdílené médium úspěšně podělí s ostatními. Ke kolizi může dojít jen v době, která uplyne od začátku vysílání do okamžiku, kdy signál vysílaný stanicí obsadí celé médium (pak již případní další zájemci o vysílání zjistí, že médium není volné a počkají na jeho uvolnění). Tento interval se nazývá kolizní okénko a musí být kratší, než je doba vysílání nejkratšího rámce. Tato metoda přístupu k médiu je velmi efektivní při nižším zatížení sítě (cca 30 % šířky pásma). Její efektivita klesá při větším počtu zájemců o vysílání. Jednotlivé varianty protokolu se značí např. 10Base5, 100Base-TX a podobně. První číslice určuje maximální přenosovou rychlost v megabitech za sekundu. Následuje označení pásma (všechny verze Ethernetu pracují v základním pásmu, proto zde vždy obsahují „Base“) a určení druhu přenosového média.
11
4) OSI SÍŤOVÝ MODEL Paralela mezi OSI standardem a dopisovou komunikací mezi manažery dvou firem. Každý prvek (s výjimkou fyzické vrstvy) má přímý kontakt (pomocí určitého rozhraní) pouze s prvky v sousedních vrstvách. Rozhraním se myslí např. poštovní schránka mezi 4. a 3. vrstvou nebo přihrádka mezi 3. a 2. vrstvou. Každý prvek na straně odesílatele zpracuje zprávu do takového tvaru (dle daného protokolu), aby jí rozuměl jeho ekvivalent na straně příjemce. Protokol např. udává, jak má být správně nadepsaná adresa 5. vrstvou, nebo jak správně ve 2. vrstvě seskupit více dopisů jdoucích stejným směrem.
Vrstvový model Každá ze sedmi vrstev vykonává skupinu jasně definovaných funkcí potřebných pro komunikaci. Pro svou činnost využívá služeb své sousední nižší vrstvy. Své služby pak poskytuje sousední vyšší vrstvě. Podle referenčního modelu není dovoleno vynechávat vrstvy, ale některá vrstva nemusí být aktivní. Takové vrstvě se říká nulová, nebo transparentní.
Komunikaci mezi systémy tvoří: •
komunikace mezi vrstvami jednoho systému, řídí se pravidly, které se obvykle nazývají rozhraní (interface)
•
komunikace mezi stejnými vrstvami různých systémů, řídí se protokoly
Na počátku vznikne požadavek některého procesu v aplikační vrstvě. Příslušný podsystém požádá o vytvoření spojení prezentační vrstvu. V rámci aplikační vrstvy je komunikace s protějším systémem řízena aplikačním protokolem. Podsystémy v prezentační vrstvě se dorozumívají prezentačním protokolem. Takto se postupuje stále níže až k fyzické vrstvě, kde se použije pro spojení přenosové prostředí. Současně se při přechodu z vyšší vrstvy k nižší přidávají k uživatelským (aplikačním) datům záhlaví jednotlivých vrstev. Tak dochází k postupnému zapouzdřování původní informace. U příjemce se postupně zpracovávají řídící informace jednotlivých vrstev a vykonávají jejich funkce.
12
Mnemotechnická pomůcka pro zapamatování: Aplikace potkala prezentaci, zrealizovaly transport sítí, spojily se fyzicky.
13
a) Fyzická vrstva č. 1 anglicky physical layer. Specifikuje fyzickou komunikaci. Aktivuje, udržuje a deaktivuje fyzické spoje (např. komutovaný spoj) mezi koncovými systémy. Fyzické spojení může být dvoubodové (sériová linka) nebo mnohobodové (Ethernet). Fyzická vrstva definuje všechny elektrické a fyzikální vlastnosti zařízení. Obsahuje rozložení pinů, napěťové úrovně a specifikuje vlastnosti kabelů; stanovuje způsob přenosu "jedniček a nul". Huby, opakovače, síťové adaptéry a hostitelské adaptéry (Host Bus Adapters používané v síťových úložištích SAN) jsou právě zařízení pracující na této vrstvě.
Hlavní funkce poskytované fyzickou vrstvou jsou: •
Navazování a ukončování spojení s komunikačním médiem.
•
Spolupráce na efektivním rozložení všech zdrojů mezi všechny uživatele.
•
Modulace neboli konverze digitálních dat na signály používané přenosovým médiem (A/D, D/A převodníky).
Koaxiální kabel Původní Ethernet byl propojován tzv. tlustým koaxiálním kabelem a označoval se jako 10Base5. Jeden segment mohl být dlouhý až 500 metrů. Na kabel byly napichovány transceivery, které se připojovaly na AUI port síťové karty. K masovému používání Ethernetu došlo se zavedením tzv. tenkého koaxiálního kabelu. Tato varianta se označuje jako 10Base2. Propojovací kabely se zakončují BNC konektory, mezi ně se vkládají odbočky ke stanicím BNC-T konektory. Ty se připojují přímo na síťovou kartu, nebo adaptérem na AUI port. Délka segmentu je maximálně 185 metrů, ve speciálních případech až 300 - 400 metrů. Kroucený pár Kroucený pár je dnes zdaleka nejrozšířenější druh Ethernetové kabeláže. Její použití pro Ethernet pod označení 10BaseT definuje specifikace IEEE 802.3i. Topologie sítě se změnila ze sběrnicové na hvězdicovou, v jejímž středu je rozbočovač (hub) a na koncích jednotlivých spojů připojené počítače. Chování sítě napodobuje sběrnici - rozbočovač kopíruje signál přicházející z jednoho rozhraní do všech ostatních. Data vysílaná jednou stanicí jsou proto rozšířena všem ostatním, stejně jako v případě jejich přenosu po sdílené sběrnici. Rozbočovače (huby) jsou dnes většinou nahrazovány přepínači (switch), které jsou na rozdíl od nich inteligentní. Pracují na principu „ulož a předej“ (store+forward) - přijmou ethernetový rámec, uloží si jej do vyrovnávací paměti, analyzují adresu jeho příjemce a následně jej odvysílají do rozhraní, kterým je připojen jeho adresát. Tabulky s fyzickými adresami a jim odpovídajícími 14
rozhraními si udržují automaticky - učí se na základě adresy odesilatele v rámcích. Vzhledem k tomu, že přepínač nepředává rámec rovnou, ale po uložení jej sám odvysílá, až bude na cílovém rozhraní volno, počítače (či sítě) připojené k jeho rozhraním spolu navzájem nesoutěží o médium. Na každém rozhraní přepínače běží nezávislý algoritmus CSMA/CD a o médium spolu soutěží jen zdejší počítače - přepínač tzv. odděluje kolizní domény.
Optické vlákno Ethernet je definován i pro optické vlákno. Používají se jednovidová i mnohovidová vlákna v závislosti na požadované rychlosti a vzdálenosti. Vybudování optické trasy je dražší, než strukturovaná kabeláž, ale umožňuje přenos na vyšší vzdálenosti. Další výhodou je, že spojení je odolné proti elektromagnetickému rušení a koncové body spoje jsou galvanicky oddělené. Je tedy vhodné pro budování LAN sítí mezi budovami a vzdálenými lokalitami. V těchto případech jsou metalické spoje nepoužitelné vzhledem k problémům se statickou elektřinou, nebo s různým nulovým potenciálem rozvaděčů budov.
Typy ethernetu •
Ethernet - původní varianta s přenosovou rychlostí 10 Mbit/s. Definována pro koaxiální kabel, kroucenou dvojlinku a optické vlákno.
•
Fast Ethernet - rychlejší verze s přenosovou rychlostí 100 Mbit/s definovaná standardem IEEE 802.3u. Převzala maximum prvků z původního Ethernetu (formát rámce, algoritmus CSMA/CD apod.), aby se usnadnil, urychlil a zlevnil vývoj. V současnosti ji lze považovat za základní verzi Ethernetu. Je k dispozici pro kroucenou dvojlinku a optická vlákna.
•
Gigabitový Ethernet - zvýšil přenosovou rychlost na 1 Gbit/s. Opět recykloval co nejvíce prvků z původního Ethernetu, teoreticky i algoritmus CSMA/CD. V praxi je ale gigabitový Ethernet provozován pouze přepínaně s plným duplexem. Důležité je především použití stejného formátu rámce. Původně byl definován pouze pro optická vlákna (IEEE 802.3z), později byla doplněna i varianta pro kroucenou dvojlinku (IEEE 802.3ab).
•
Desetigigabitový Ethernet - představuje zatím poslední standardizovanou verzi. Jeho definice byla jako IEEE 802.3ae přijata v roce 2003. Přenosová rychlost činí 10 Gbit/s, jako médium zatím slouží hlavně optická vlákna a opět používá stejný formát rámce. Algoritmus CSMA/CD byl definitivně opuštěn, tato verze pracuje vždy plně duplexně. V současnosti byla vyvinuta jeho specifikace pro kroucenou dvojlinku s označení IEEE 802.3an. Začíná se zavádět…
15
•
10Base5 - původní Ethernet na koaxiálním kabelu o rychlosti 10 Mbit/s. Koaxiální kabel o impedanci 50Ω tvoří sběrnici, ke které se připojují pomocí speciálních tranceiverů a AUI kabelů jednotlivé stanice.
•
10Base2 - Ethernet na tenkém koaxiálním kabelu o rychlosti 10 Mbit/s. Koaxiální kabel tvoří sběrnici, ke které se připojují jednotlivé stanice přímo. Kabel je impedance 50Ω (RG-58) nesmí mít žádné odbočky a je na koncích zakončen odpory 50 Ω (tzv. terminátory).
•
10Base-T - jako přenosové médium používá kroucenou dvojlinku s rychlostí 10 Mbit/s. Využívá dva páry strukturované kabeláže ze čtyř. Dnes již překonaná síť, která byla ve většině případů nahrazena rychlejší 100 Mbit/s variantou.
•
10Base-F –v arianta s optickými vlákny o rychlosti 10 Mbit/s. Používá se pro spojení na větší vzdálenost, nebo spojení mezi objekty, kde nelze použít kroucenou dvojlinku. Tvořila obvykle tzv. páteřní síť, která propojuje jednotlivé menší celky sítě. Dnes je již nahrazována vyššími rychlostmi (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet).
•
100Base-TX - varianta s přenosovou rychlostí 100 Mbit/s, které se říká Fast Ethernet, používá dva páry UTP nebo STP kabelu kategorie 5.
•
100Base-T2 - používá dva páry UTP kategorie 3, 4, 5. Vhodné pro starší strukturovanou kabeláž.
•
100Base-T4 - používá čtyři páry UTP kategorie 3, 4, 5. Vhodné pro starší strukturovanou kabeláž.
•
100Base-FX Fast Ethernet. Používající se dvě optická vlákna.
•
1000Base-T Ethernet s rychlostí 1000 Mb/s, nazývaný Gigabit Ethernet. Využívá 4 páry UTP kabeláže kategorie 5e, je definován do vzdálenosti 100 metrů.
•
1000Base-CX Gigabit Ethernet na bázi měděného vodiče pro krátké vzdálenosti. Pro propojování skupin zařízení.
•
1000Base-SX Gigabit Ethernet používající mnohavidové optické vlákno. Určený pro páteřní sítě do vzdáleností několik set metrů.
•
1000Base-LX Gigabit Ethernet používající jednovidové optické vlákno. Je určen pro větší vzdáleností až několika desítek kilometrů.
•
10GBase-T - Ethernet s rychlostí 10 Gb/s, nazývaný Ten Gigabit Ethernet. Do vzdálenosti 55 metrů lze využít kabeláž kategorie 6. Pro využití plné délky 100 je nutné použít kategorii 6a (augmented Category 6 – šířka pásma 500 MHz).
•
40GBASE a 100GBASE s rychlostí 40 a 100 Gb/s by měl používat optická vlákna; měděné kabely do délky alespoň 10 metrů
16
b) Spojová vrstva č. 2 anglicky data link layer. Poskytuje spojení mezi dvěma sousedními systémy. Uspořádává data z fyzické vrstvy do logických celků známých jako rámce (frames). Seřazuje přenášené rámce, stará se o nastavení parametrů přenosu linky, oznamuje neopravitelné chyby. Formátuje fyzické rámce, opatřuje je fyzickou adresou a poskytuje synchronizaci pro fyzickou vrstvu. Datová vrstva poskytuje funkce k přenosu dat mezi jednotlivými síťovými jednotkami a detekuje případně opravuje chyby vzniklé na fyzické vrstvě. Nejlepším příkladem je Ethernet. Na lokálních sítích založených na IEEE 802 a některých na IEEE 802 sítích jako je FDDI, by tato vrstva měla být rozdělena na vrstvu řízení přístupu k médiu (Medium Access Control, MAC) a vrstvu IEEE 802.2 logické řízení linek (Logical Link Control, LLC). Na této vrstvě pracují veškeré mosty a přepínače. Poskytuje propojení pouze mezi místně připojenými zařízeními a tak vytváří doménu na druhé vrstvě pro směrové a všesměrové vysílání. Formát rámce se popisuje pomocí oktetů (osmice bitů). Důvodem je přesnost definice, protože některé počítače mohou pracovat s jinou základní délkou bajtu (např. 4 nebo 10 bitů. Níže uvedená tabulka popisuje rámec Ethernet II a 802.3, které se liší využitím jednoho pole pro typ nebo pro délku (vysvětlení je pod tabulkou).
•
Preambule – 7 oktetů, střídavě binární 0 a 1; slouží k synchronizaci hodin příjemce
•
SFD – označení začátku rámce (Start of Frame delimiter), oktet 10101011
•
MAC cíle – MAC adresa cílového síťového rozhraní o délce 48 bitů; sdresa může být individuální (unicast), skupinová (multicast) a všeobecná (broadcast)
•
MAC zdroje – MAC adresa zdrojového síťového rozhraní
•
Typ/délka - pro Ethernet II je to pole určující typ vyššího protokolu; pro IEEE 802.3 udává délku pole dat
•
Data – pole dlouhé minimálně 46 a maximálně 1500 oktetů (46—1500 B); minimální délka je nutná pro správnou detekci kolizí v rámci segmentu
•
Výplň – vyplní zbytek datové části rámce, pokud je přepravovaných dat méně než 46 B
•
CRC32 – kontrolní součet (Frame Check Sequence, FCS) 32bitový kontrolní kód, který se počítá ze všech polí s výjimkou preambule a FCS; slouží ke kontrole správnosti dat – 17
příjemce si jej vypočítá z obdrženého rámce a pokud výsledek nesouhlasí s hodnotou pole, rámec zahodí jako vadný Spannning tree protokol •
IEEE 802.1D (802.1t-2001)
•
převzatý matematický model pole znázorněný v bezrozměrném grafu
•
protokol operující na linkové vrstvě pro účely pro účely budování zálohy spojení
•
řídí provoz mezi uzly s ID- uživatelsky definováno, při rovnováze rozhoduje MAC
•
„Root bridge“ je uzel s nejnižším ID
•
dílčí spoje mají různou váhu-hodnotu spojení (link cost)
•
zařízení díky protokolu výměnou BPDUs (bridge protocol data units) volí nejrychlejší cestu
•
stavy portů: blocking, listening, learning, forwarding, disabled
Rapid Spanning tree protocol (RSTP) •
evoluce popsaná v IEEE 802.1w-1998, společně se STP v IEEE 802.1D-2004
•
pokročilejší algoritmus logiky vycházející z definic stavů portů zaručuje zkrácení odezvy na zjištění cesty v topologii stromu z 30-50s na 6 sekund
•
stavy portů: root, designated, alternate, backup, disabled
Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) •
IEEE 802.1s (IEEE 802.1Q-2003)
•
obecně rozšiřuje působnost nad VLAN sítěmi
•
několik implementací (Cisco: Rapid Per-VLAN Spanning Tree (R-PVST)
18
c) Síťová vrstva č. 3 anglicky network layer. Tato vrstva se stará o směrování v síti a síťové adresování. Poskytuje spojení mezi systémy, které spolu přímo nesousedí. Obsahuje funkce, které umožňují překlenout rozdílné vlastnosti technologií v přenosových sítích. Jednotkou informace je paket. Síťová vrstva poskytuje funkce k zajištění přenosu dat různé délky od zdroje k příjemci skrze jednu případně několik vzájemně propojených sítí při zachování kvality služby, kterou požaduje přenosová vrstva. Síťová vrstva poskytuje směrovací funkce a také reportuje o problémech při doručování dat. Veškeré směrovače pracují na této vrstvě a posílají data do jiných sítí. Zde se již pracuje s hierarchickou strukturou adres. Nejznámější protokol pracující na 3. vrstvě je Internetový Protokol (IP), dalšími jsou ICMP a ARP.
MTU – maximum transmission unit (česky maximální přenosová jednotka). V sadě protokolů internetu se jedná o označení maximální velikosti IP paketu, který je možné přenést z jednoho síťového zařízení na druhé. Obvyklá hodnota MTU v případě Ethernetu je 1500 bajtů, nicméně mezi některými místy počítačové sítě (spojených například modemem nebo sériovou linkou) může být maximální délka přeneseného paketu nižší. Maximální možnou velikost MTU na trase lze zjistit metodou Path MTU discovery, kdy je vyslán datagram s nastaveným příznakem Do not fragment (nefragmentovat). Pokud některý router potřebuje provést fragmentaci (která je zakázána), je pomocí protokolu ICMP oznámena odesílateli chyba.
Fragmentace paketů U přenosového protokolu IP je při směrování paketu do přenosového kanálu s nižším MTU než je délka paketu, provedena fragmentace paketu. V hlavičce všech fragmentů kromě posledního je nastaven příznak More fragments, identifikátor je zachován a příslušným způsobem je nastavena položka Fragment offset. Opravena je položka Total Length. Fragmenty sestavuje zásadně až příjemce, protože každý fragment může využít v síti jinou cestu. Již fragmentované pakety lze dále fragmentovat. Fragmentace působí potíže zejména u vyšších protokolů, kdy je kvůli ztrátě 1 fragmentu nutné přenášet celý chybějící celek. Proto IPv6 místo fragmentace příliš dlouhé pakety zahazuje.
19
TTL – Time to live TTL je v informatice číslo, které omezuje dobu platnosti dat nebo počet průchodů paketů skrz aktivní prvky počítačové sítě. TTL je v IPv4 8bitová položka v hlavičce IP datagramu, která v počítačové síti omezuje jeho maximální dobu existence a chrání ji tak před zahlcením, které by mohly způsobit datagramy zacyklené v nekonečných smyčkách (způsobených chybou nebo nesprávným nastavením směrování). Položka TTL je nastavena na výchozí hodnotu při vytvoření datagramu (obvykle 64) a automaticky snižována alespoň o 1 při průchodu jakýmkoliv směrovačem. Po dosažení nuly je datagram zahozen a odesílatel je o tom informován ICMP zprávou Time Exceeded (zpráva číslo 11). Položku TTL využívá ke své činnosti např. program Traceroute.
Přesná definice podle RFC 791: Toto pole indikuje maximální dobu, kterou může datagram setrvat v síťovém systému. Pokud je hodnota tohoto pole nulová, pak musí být datagram zahozen. Čas je měřen v jednotkách sekund. Každý modul, který datagram zpracovává, musí snížit hodnotu TTL nejméně o jedna, a to i v případě, že ho zpracovává méně než sekundu. Cílem je zahození nedoručitelných datagramů a omezit maximální dobu existence datagramu.
IPv6 síťový protokol (L3) •
IPv6 = bilion adres na čtvereční centimetr Země!
•
128bitová délka: Hlavní změnou oproti IPv4 je délka síťové adresy. Adresy IPv6 jsou 128 bitů dlouhé (jak je určeno RFC 4291), zatímco IPv4 adresy mají 32 bitů. Zatímco IPv4 obsahuje zhruba 4 miliardy adres, IPv6 má dostatek prostoru pro 3.4×1038 unikátních adres. Adresy IPv6 se typicky skládají ze dvou logických částí: 64bitová (pod)síťový prefix a 64bitové části hosta, buď automaticky vytvářené na základě MAC adresy rozhraní nebo přiřazené následně.
•
IPv6 adresy s obvykle zapisují jako osm skupin čtyř hexadecimálních číslic. Například 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7334 je platná adresa IPv6. Pokud je jedna nebo více ze čtyřčlenných skupin 0000, nuly mohou být vynechány a nahrazeny dvěma dvojtečkami (::). Např. 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab lze nahradit 2001:0db8::1428:57ab. Libovolný počet po sobě následujících skupin 0000 může být nahrazen dvěma dvojtečkami, pokud se v adrese toto nahrazení vyskytuje pouze jednou. Předcházející nuly ve skupině mohou být také nahrazeny (jako v ::1 pro místní smyčku).
20
d) Transportní Vrstva č. 4 anglicky transport layer. Tato vrstva zajišťuje přenos dat mezi koncovými uzly. Jejím účelem je poskytnout takovou kvalitu přenosu, jakou požadují vyšší vrstvy. Principielně nabízí tato vrstva dva typy služeb spojově (TCP) nebo nespojově orientované (UDP).
Hlavními protokoly této vrstvy jsou TCP a UDP: •
TCP – Zajišťuje „spolehlivý“ přenos dat, který vyžadují aplikace, kde nesmí „chybět ani paket“. Jedná se o přenosy souborů, e-mailů, WWW stránek atd. Spolehlivost je zajištěna tzv. Flow control (zastavuje příjem paketů, aby bylo zabráněno přetečení zásobníku) a Windowing, kdy každý např. třetí (dle nastavení spojení) paket je uznán jako přijatý a druhý uzel žádá o přenos dalších 3 paketů. Jednotkou informace je na této vrstvě segment.
•
UDP – Jedná se o „nespolehlivý“ přenos dat využívaný aplikacemi, u kterých by bylo na obtíž zdržení (delay) v síti způsobené kontrolou každého paketu. Zpožděná informace není relevantní u přenosů, jako jsou streamované video, internetová rádia, vyhledávání sdílených souborů v rámci sítě DC++, on-line hry atp.
e) Relační vrstva č. 5 anglicky session layer. Smyslem vrstvy je organizovat a synchronizovat dialog mezi spolupracujícími relačními vrstvami obou systémů a řídit výměnu dat mezi nimi. Umožňuje vytvoření a ukončení relačního spojení, synchronizaci a obnovení spojení, oznamovaní výjimečných stavů. Do této vrstvy se řadí: NetBIOS, AppleTalk, RPC, SSL.
f) Prezentační vrstva č. 6 anglicky presentation layer. Funkcí vrstvy je transformovat data do tvaru, který používají aplikace. Formát dat (datové struktury) se může lišit na obou komunikujících systémech, navíc dochází k transformaci pro účel přenosu dat nižšími vrstvami. Mezi funkce patří např. převod kódů a abeced, modifikace grafického uspořádání, přizpůsobení pořadí bajtů a pod. Vrstva se zabývá jen strukturou dat, ale ne jejich významem, který je znám jen vrstvě aplikační. Příklady protokolů: SMB (Samba).
g) Aplikační vrstva č. 7 anglicky application layer. Účelem vrstvy je poskytnout aplikacím přístup ke komunikačnímu systému a umožnit tak jejich spolupráci. Do této vrstvy se řadí tyto služby a protokoly: FTP, DNS, DHCP, POP3, SMTP, SSH, Telnet, TFTP atd.
21
5) APLIKACE FUNKCÍ PŘEPÍNAČŮ VLAN teorie a příklady nastavení Virtuální LAN slouží k logickému rozdělení sítě nezávisle na fyzickém uspořádání. Můžeme segmentovat na menší sítě uvnitř fyzické struktury původní sítě. Dělení sítě už na úrovni 2. vrstvy ISO/OSI, v porovnání se subnety na 3. vrstvě
Co je trunk? Jako trunk označujeme port, který je zařazen do více VLAN.
Co je PVID? Port VLAN identifer – značkování paketů během vstupního procesu
Typické použití VLAN Máme dvě patra, na každém patře je switch, switche jsou propojeny páteří s trunkem. Chceme propojit zařízení do dvou nezávislých skupin (modrá - VLAN10 a červená VLAN20).
22
a) Výhody VLAN
snížení broadcastů - hlavní výhodou VLAN je vytvoření více, ale menších, broadcastových domén. Tedy zlepšení výkonu sítě snížením provozu (traffic).
zjednodušená správa - k přesunu zařízení do jiné sítě stačí překonfigurovat zařazení do VLANy, tedy správce konfiguruje SW (zařazení do VLAN) a ne HW (fyzické přepojení)
zvýšení zabezpečení - oddělení komunikace do speciální VLANy, kam není jiný přístup. Toho se dá samozřejmě dosáhnout použitím samostatných switchů, ale často se toto uvádí jako bonus VLAN.
oddělení speciálního provozu - dnes se používá řada provozu, který nemusí být propojen do celé sítě, ale přesto jej potřebujeme dostat na různá místa, navíc nechceme, aby nám ovlivňoval běžný provoz. Příkladem je například IP telefonie, komunikace mezi AP v centrálně řízeném prostředí, management (zabezpečení správcovského přístupu k zařízením). Například pro IP telefonii, kde je použití VLAN naprosto běžné, nám stačí jediná zásuvka, kam přivedeme VLAN pro telefonii i VLAN s přístupem do sítě a v telefonu se komunikace rozdělí. Navíc VLANy můžeme použít spolu s QoSem pro zaručení kvality komunikace (obsazení pásma).
snížení HW - samozřejmě se nám nesnižuje potřebný počet portů (až na speciální případy jako IP telefonie), ale tím, že mohou být různé podsítě na stejném switchi, jej můžeme lépe využít (například pro propojení tří zařízení nepotřebujeme speciální switch, který má minimálně 8 portů).
IEEE 802.1q tagging Standard IEEE 802.1q, využívá značkování rámců, díky tomu je obsažena informace o přiřazení do VLAN v každém rámci. Přes jeden VLAN trunk port může díky tomu projít více VLAN. Vezmeme originální rámec, jeho hlavičku rozšíříme o 4B informací, z nichž první je značka, že se jedná o protokol 802.1q (hodnota 0x8100). Dále následuje priorita dle protokolu 802.1p, příznak, zda je MAC adresa v kanonickém tvaru a poslední je číslo VLANy.
23
b) Příklady VLAN Příklad 1: Dvě oddělené VLANY
VLAN Skupina
VID
Netagovaní členi
Tagovaní členi
VLAN Skupina 1
1
Port-7~Port-24
N/A
VLAN Skupina 2
2
Port-1,Port-2
Port-3
VLAN Skupina 3
3
Port-4,Port-5
Port-6
Netagovaný paket vstupuje do VLAN 2. 1. 2. 3. 4.
Když [PC-1] posílá netagovaný paket na Port-1, switch ho otaguje s VLAN Tag=2. [PC-2] a [PC-3] přijme paket z Port-2 a Port-3. [PC-4],[PC-5] a [PC-6] nepřijme žádný paket. Když pakety opouští Port-2, tak je tag ořezán na netagovaný paket. Když pakety opouští Port-3, tak zůstane tagovaný VLAN Tag=2.
Tagovaný paket vstupuje do VLAN 2: 5. 6.
Když [PC-3] vysílá tagovaný paket s VLAN Tag=2 vstupuje do Port-3, [PC-1] a [PC-2] přijme paket skrz Port-1 a Port-2. Když paket opouští Port-1 a Port-2, bude ořezán tag a stane se z něj netagovaný paket.
Netagovaný paket vstupuje do VLAN 3: 1. 2.
Když [PC-4] vysílá netagovaný paket přes Port-4, switch ho otaguje s VLAN Tag=3. [PC-5] a [PC-6] přijme paket skrze Port-5 a Port-6. Když paket odchází z Port-5, bude ořezán tak a stane se z něj netagovaný paket. 24
3.
Když paket odchází Port-6, tak zůstane paket tagován s VLAN Tag=3.
Nastavení 1. Vytvořte VLAN skupinu Nastavte VLAN Group 1 = Default-VLAN s VID (VLAN ID) =1 Přidejte 2 VLANy – VLAN 2 a VLAN 3 VLAN Group 2 s VID=2 VLAN Group 3 s VID=3
2. Přiřaďte člena VLANy : VLAN 2 : Port-1,Port-2 a Port-3 VLAN 3 : Port-4, Port-5 a Port-6 VLAN 1 : Všechny ostatní – Port-7~Port-24
25
Nezapomeňte odstranit Port 1 – Port 6 z VLAN 1 membership, protože Port 1 – Port 6 musí být přiřazen do VLAN 2 a VLAN 3. V tomto příkladě nechceme, aby se nám členství některých portů překrývalo.
3. Přiřaďte PVID pro každý port: Port-1,Port-2 a Port-3 : PVID=2 Port-4,Port-5 a Port-6 : PVID=3 Port-7~Port-24 : PVID=1 4. Zapněte VLAN Tag pro specifické porty Link Type : Port-3 (VLAN-2) a Port-6 (VLAN-3)
26
Příklad 2: Dvě VLANy s překrývající se oblastí
Následujte příklad 1, dvě oddělené sítě, ale s přístupem na stejný server. Například 2 sítě budou sdílet stejný NAS server.
1.
Nastavte Port-7 pro připojení zařízení k serveru.
2.
Přiřaďte Port-7 do obou VLAN 2 a VLAN 3 ve VLAN Member konfiguraci.
2.
Definujte VLAN 1 jako “Veřejnou oblast” která překryje oba VLAN 2 členy a VLAN 3 členy.
4.
Nastavte Port-7 s “PVID=1” ve VLAN Per Port konfiguraci.
Přestože jsou Port-1 až Port-3 (VLAN 2) a Port-4 až port Port-6 (VLAN 3) ve stejné VLANě 1, tak pakety s VLAN 2 od VLAN 3 (a naopak) nemohou dostat, protože mají jiné PVID.
28
Příklad 3: VLAN Trunk mezi dvěma 802.1Q switchi Nejčastěji se používá pro “Uplink” mezi ostatními switchi. VLANs jsou odděleny ve switchi, ale potřebují přístup na ostatní switche se stejnou VLAN skupinou.
Postup: VLANy nastavíme jako v předchozích příkladech. Následuje postup pro nastavení Trunk portu. 1. Nastavte Port-8 jako 802.1Q VLAN Trunk port, Trunk port musí být tagovaný při vstupu.
2.
Přiřaďte VLAN Trunk Port aby byl člen každé VLAN – tu kterou chcete do Trunku zapojit. V tomto příkladě, přidejte Port-8 do VLAN 2 a VLAN 3 member port.
3.
Opakujte postup 1 a 2 pro nastavení VLAN Trunk port na partnerském switchi.
29
QoS (quality of service) Teorie a cíl: umožnit nastavení určité kvality přenosu pro data přenášená sítí, QoS dokáže rozlišovat mezi jednotlivými přenosy a každému typu nastavit jinou kvalitu.
a) QoS aplikace
delay - zpoždění - data dorazí do cíle příliš pozdě, skládá se z propagace (jak rychle se šíří signál médiem), serializace (jak rychle můžeme data vkládat na linku, musí jít za sebou), zpracování (routery na cestě), zdržení ve frontách, dejitter buffer a další
jitter - variace zpoždění - pakety dosáhnou rozdílného zpoždění, hlavně záleží na frontách po cestě
packet loss - ztrátovost - paket se ztratí cestou (error) nebo je zahozen (kvůli propustnosti, dropped packet), pokud se ztratí, tak se musí vyslat znovu, navíc se změní pořadí
out-of-order delivery - doručení mimo pořadí - pakety mohou putovat různou cestou nebo se vysílají znovu
bandwidth - šířka pásma - je využíváno nárazově a nehospodárně (stahování velkého souboru může vzít pásmo telefonii), můžeme komprimovat hlavičky paketů (které mohou být větší než datový obsah)
Mechanismy: Differentiated services – DiffServ dnešní hlavní metoda, řeší se per router, pakety se rozdělí do tříd podle typu při příchodu na router, tato klasifikace se může zaznamenat do hlavičky paketu, s třídami se zachází podle konfigurovaných parametrů Klasifikace se provádí na hranici sítě a nastavuje Differentiated Services Code Point (DSCP) 802.1p Priorita je zapsána do VLAN tagu.
30
b) QoS Konfigurace
Módy QoS na switchích Planet:
QoS Disabled - QOS vypnuto
802.1p Mode – fronta je řízena na základě IEEE802.1p VLAN priority tag
DSCP Mode - fronta je řízena na základě DSCP
31
802.1p QoS Mode Pokud je 802.1p Tag Priority aplikován, tak switch rozezná 802.1Q VLAN tag pakety a rozbalí VLAN tagované pakety s hodnotou priority. 802.1Q Tag a 802.1p priority
IEEE 802.1p specifikuje 8 úrovní priorit.
32
Je možné nastavit pritority manuálně (custom) nebo nastavit vše se stejnou prioritou (Nízká / Normální / Střední)
DSCP QoS Mode
DiffServ Code Point (DSCP) Priorizace provozu je obsažena IP hlavičce, která je kódována aplikací nebo jiným aktivním prvkem
Přiřazení priorit k jednotlivým DSCP hodnotám:
33
c) Storm Control konfigurace
Storm control přechází zahlcení sítě "bouří" broadcastů, multicastů či unicastů na svých fyzických interfacech.
Položka
Popis
ICMP Rate
Omezení velikosti ICMP provozu
Learn Frames Rate
Funkce umožňuje filtrovat naučené rámce
Broadcast Rate
Omezení velikosti Broadcastů
Multicast Rate
Omezení velikosti Multicastů
Flooded unicast Rate
Omezení velikosti Unicastů
34
Rapid Spanning Tree (RSTP)
a) Terorie Záložní linka mezi switchi nebo routery Zamezuje vzniku nechtěných smyček Aktivní je vždy jen jedna linka Automaticky se přizpůsobuje, když měníme topologii sítě
STP – Spanning Tree Protocol (IEEE 802.1D) RSTP – Rapid Spanning Tree Protocol (IEEE 802.1w) Spanning Tree Protocol (STP)
Eliminace smyček
Doba přepnuti na záložní linku 30 – 50s
Bridge Protocol Data Units (BPDU) STP komunikuje mezi switchi za použití "Bridge Protocol Data Units (BPDU)". Každé BDU obsahuje:
Unikátní identifikátor, který říká kdo je root switch
Délku cesty, kterou paket urazil od vysílacího portu k root switchi
Port identifikátor vysílacího portu
Komunikace mezí switchi pomocí BPDU zajišťuje:
Jeden switch je zvolen jako "root" switch
Kalkulace nejkratší cesty mezi root switchem a ostatními switchi je určen nejvhodnější switch, přes který bude paket poslán root switchi je určen nejlepší port na každém switchi, přes který bude paket poslán root switchi
35
Vytvoření stabilní STP Topologie
V automatickém nastavení switch s nejnižší MAC adresou bude zvolen root switchem Snížením "Priority number" můžete zvýšit prioritu switche, aby se stal rootem Snížením "Port Priority" můžete zvýšit prioritu portu, který tak bude ve stavu Forwarding
STP Port stavy Např. po změně topologie sítě musí port projít následujícími 5ti stavy: Blocking – port je blokován
Listening – port čeká na příjem BPDU
Learning – port si přidává adresy do forwarding databáze
Forwarding – port forwarduje pakety
Disabled – port pouze odpovídá na síťový management
Změny stavu portu:
Od initialization (boot switche ) blocking
Od blocking listening nebo disabled
Od listening learning nebo disabled
Od learning forwarding nebo disabled
Od forwarding disabled
Od disabled blocking
36
RSTP je každý port buď ve stavu forwarding, blocking, nebo learning. Srovnání stavu portu STP-RSTP Operativní stav
STP
RSTP
Enabled
Blocking
Discarding (blocking)
Enabled
Listening
Discarding (blocking)
Enabled
Learning
Learning
Enabled
Forwarding Forwarding
Disabled
Disabled
Discarding (blocking)
b) Nastavení parametrů STP Na úrovni switche:
Parametr
Popis
Základní hodnota
Nastavitelná 16-bit priorita + 48-bit MAC adresa.
Bridge Identifier
32768 + MAC
Priority
Priorita pro switch. Nižší znamená vyšší priorita Switch může být rootem
32768
Hello Time
Doba mezi broadcastem "Hello"
2s
Maximum Age Timer
Doba zaslání nového BPDU
20s
Jak dlouho port stráví stavem learning a listening a Forward Delay Timer
čekáním na nové BPDU, kterého může vrátit do stavu
15s
blocking.
Na úrovni portu:
Parametr
Popis
Základní hodnota
Port Priority
Priorita každého portu Nižší hodnota = vyšší priorita -> může se stát root portem
128
Port Cost
Hodnota pro výpočet nejlepší trasy
200,000- 100Mbps Fast Ethernet porty 20,000 - 1000Mbps Gigabit
37
Ethernet porty 0 - Auto
Defaultní nastavení Funkce Enable state Port priority Port cost Bridge Priority
Defaultní hodnota STP disabled for all ports 128 0 32,768
Ilustrace STP
Bez STP by broadcast paket ze switche do A do switche B pokračoval do switche C, zpět do A a pak pořád dokola:
38
S STP broadcasting paket ze switch A do B skonči v portu 3 switch B a dále již nepokračuje:
RSTP System Configuration Spanning Tree protokoly: ‧ Compatiable = Spanning Tree Protocol (STP) (ve skutečnosti stále RSTP, ale bude spolupracovat s jiným pouze
STP switchem)
‧ Normal = Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) Rapid Spanning Tree System Configuration:
39
RSTP System Configuration
Položka
Popis
RSTP Enabled
Enabled – zapnuto RSTP. Disabled - vypnuto RSTP. Defaultně je Disable.
System Priority
Priorita pro switch. Nižší znamená vyšší priorita Switch může být rootem Násobky 4096 (4K). Například 0, 4096, 8192...
Hello Time
Defaultní hodnota 32768. Doba mezi broadcastem "Hello" = doba čekání na další konfigurační správu. Rozsah : 1-10 Defaultně 2s.
Max Age
Doba zaslání nového BPDU Rozsah : 6-40 Defaultně 20s.
Forward Delay
Jak dlouho port stráví stavem learning and listening a čekáním na nové BPDU, kterého může vrátit do stavu blocking. Rozsah : 4-30 Defaultně 15s.
Force Version
Normal (RSPT) / Compatible (STP)
Loop Detection
Zapne či vypne detekci smyčky.
40
• Max Age -. Mezi 6 and 40, musí být méně nebo stejně než "(2 * Bridge Forward Delay) - 1" and vyšší nebo stejně "2 * (Bridge Hello Time +1)". Defaultně je 20. • Hello Time - musí být méně nebo stejně než "(Bridge Max Age / 2) - 1". Defaultně je 2 • Forward Delay - musí být méně nebo stejně než "(Bridge Max Age / 2) + 1". Rozsah je od 4s do 30s. Defaultně je 15.
Port configuration - nastavení parametrů portů:
41
Položka
Popis
Port
Port 1 to port 24
Edge
Zapne nebo vypne funkci Hodnota pro výpočet nejlepší trasy. Nižší hodnota -> vyšší priorita. Rozsah : 1 až 200000000.
Path Cost
- automaticky – 0 - Ethernet - 2000000 - Fast Ethernet - 200000 - Gigabit Ethernet - 20000
Port Priority
Hodnota priority portu, defaultně je “128”. Kontroluje, zda jsou porty připojeny v režimu point-to-point LAN (rychlejší přechody ke stavu forwarding)) místo ke sdílenému médiu.
Point2Point
Možnosti: Force True Force False Auto (defaultní hodnota)
Typy portů / linek point-to-point, tedy spoj bod-bod, připojení dalšího switche, linka musí být full duplex edge, koncový/hraniční port (PortFast), je do něj připojeno koncové zařízení (jako PC či tiskárna) i když je port nastavený jako edge, tak stále monitoruje BPDU. V případě detekování BPDU se přepne na non-edge shared, sdílená linka, například hub, linka je half duplex
42
Port Status
RSTP VLAN Bridge Overview
Položka
Popis
VLAN ID
Identifikuje VLANy asociované s RSTP
Topology
Ukazuje změnu topologie, pokud žádné změny nejsou tak “Steady”.
Root ID
Ukazuje, zda je switch rootem.
43
RSTP Port Status - statistika RSTP na každém portu:
RSTP Port Statistics - statistika provozu na portech:
Položka
Popis
RSTP TX / RX
Počet RSTP konfiguračních BPDU.
STP TX / RX
Počet STP konfiguračních BPDU.
TCN TX / RX
Počet BPDU týkajících se změn topologie (Topology Change)
Unknown
Počet neznámých Spanning Tree BPDU přijmutých a odstraněných na portu.
Illegal
Počet ilegálních Spanning Tree BPDU přijmutých a odstraněných na portu.
44
6) PLANET TECHNOLOGY CORPORATION Je jednou z vedoucích firem v oblasti IP sítí. Navrhuje a realizuje optimální řešení pro konvergenci dat, hlasu a videa pro podnikové sítě. Zaměřuje se na spokojenost zákazníků a reaguje na jejich potřeby v oblasti výroby pokročilých síťových řešení. Byla založena v roce 1993 skupinou počítačových inženýrů Wang Laboratories. Díky svému elánu, tvrdé práci, inovativnímu myšlení a špičkovým znalostem v oblasti výpočetní techniky se dostala mezi světové firmy vyvíjející nejpokrokovější technologie. PLANET stále klade velký důraz na řešení od A do Z pro střední a malé podniky, stejně tak i pro velké instituce z oblasti vzdělávání, financí, zdravotnictví a státní správy. V září 2003 společnost dosáhla dalšího milníku ve své existenci a stala se veřejně obchodovatelnou společností na Taiwanském Counter Stock Exchange Market. Pro potřeby trhu vyvíjí PLANET neustále vlastní produkty, které zavádějí inovace, jsou kvalitní, spolehlivé a efektivní. Jeho zkušený vývojový tým získal pro PLANET reputaci technických expertů, kteří jsou schopni vyvinout úplný sortiment síťových produktů nejvyšší kvality v celosvětovém měřítku. Dodávkami nejmodernější technologie uspokojuje portfolio produktů PLANET nejnáročnější požadavky, ať už jde o jednorázová nebo dlouhodobá a na míru šitá řešení. •
Firemní cíle
Dnes, stejně jako v minulosti, PLANET bude pokračovat ve vývoji špičkových řešení. Především bude dále garantovat dlouhotrvající filozofii poskytovat ve správnou dobu správný produkt za správnou cenu. Aby bylo možné tuto filozofii každodenně realizovat dodává PLANET na trh produkty s vynikajícím poměrem cena/výkon. •
Závazek kvality
Aby bylo možné garantovat tu nejvyšší kvalitu výrobků a služeb má PLANET certifikát ISO 9001. Ten podtrhuje jeho výkonnost a výjimečnost. Ta byla ostatně oceněna v řadě světových profesionálních a obchodních časopisech včetně Network Solution, PC Magazine, Internet Telephony, PC Direkt, PC Plus a dalšími, v nichž byly produkty PLANET oceněny za spolehlivost a vynikající výkon. PLANET skrze svoji distribuční síť vybavil svými výrobky řadu prestižních zákazníků a posílil tak svoje globální postavení na světovém trhu se síťovými technologiemi. •
Globální distribuční síť
Jedním z klíčů enormního úspěchu firmy PLANET je stále rostoucí počet prodejních kanálů na celém světě. Celkově již distribuuje své produkty ve více než 105-ti zemích. Poskytuje špičkovou technickou podporu a jeho distributoři jsou schopni poskytnout rychlé a efektivní řešení.
45
Všechna práva vyhrazena. V dokumentu byl jako zdroj informací užit server Wikipedia.cz Dokument nelze měnit nebo vydávat za vlastní bez souhlasu autora.
46
