Локальные сети: технология Ethernet

Содержание

Слайд 2

Содержание лекции

Эволюция Ethernet
Основы технологии Ethernet
Общая шина и CSMA/CD
Адресация и формат кадра
Коммутация

Содержание лекции Эволюция Ethernet Основы технологии Ethernet Общая шина и CSMA/CD Адресация
в локальных сетях
Структуризация сети мостами и коммутаторами
Алгоритм прозрачного моста
Алгоритм покрывающего дерева *
Виртуальные локальные сети *
Краткий обзор стандартов Ethernet

Слайд 3

Появление и эволюция Ethernet

1983 г.
IEEE 802.3a

Конец 1970-х
DIX

1995 г.
IEEE 802.3u

1998 г.
IEEE 802.3z

2002 г.
IEEE

Появление и эволюция Ethernet 1983 г. IEEE 802.3a Конец 1970-х DIX 1995
802.3ae

2010 г.
IEEE 802.3ba

Слайд 4

Ethernet и модель OSI

Стандарты IEEE 802 определяют реализацию функций двух нижних уровней

Ethernet и модель OSI Стандарты IEEE 802 определяют реализацию функций двух нижних
модели OSI
Для уровня звена данных вводят два подуровня:
Управление логическим соединением (Logical Link Control, LLC)
Управление доступом к среде (Media Access Control, MAC)

Сеcсия

Физический

Прикладной

Представи
тельский

Транспортный

Сетевой

Звено данных

Среда передачи

Среда передачи

Физический

Подуровень MAC

Подуровень LLC

Общие вопросы ЛВС
IEEE 802.1

IEEE 802.3

IEEE 802.2

Слайд 5

Три фазы развития Ethernet

Традиционный
Узлы соединены коаксиальным кабелем
Один домен коллизий
Метод доступа CSMA/CD
На концентраторах
Узлы

Три фазы развития Ethernet Традиционный Узлы соединены коаксиальным кабелем Один домен коллизий
подключены к концентратору (hub) витой парой
Один домен коллизий
Метод доступа CSMA/CD
Проще в сопровождении
Коммутируемый (switched)
CSMA/CD не нужен
Домен коллизий ограничен связью SW-WS или SW-SW
Простота сопровождения и высокая масштабируемость

Слайд 6

Концентратор и коммутатор

Концентратор (Hub)

Коммутатор (Switch)

Концентратор и коммутатор Концентратор (Hub) Коммутатор (Switch)

Слайд 7

Общая шина и доступ к среде

Если несколько станций попытаются одновременно передать данные,

Общая шина и доступ к среде Если несколько станций попытаются одновременно передать
то произойдёт коллизия
Доступ к среде - CSMA/CD
Станции разделяют среду передачи (Multiple Access)
Узлы «слушают» линию и начинают передачу только если линия свободна (Carrier Sense)
Во время передачи все станции следят не произойдёт ли коллизия (Collision Detect)

Слайд 8

Формат кадра Ethernet (IEEE)

Preamble, SFD, FCS обрабатываются физическим уровнем
6-байтовые адреса узлов назначения

Формат кадра Ethernet (IEEE) Preamble, SFD, FCS обрабатываются физическим уровнем 6-байтовые адреса
и источника
2 байта типа или длины
PAD – заполнитель до минимального размера поля данных – 46 байт
Максимальный размер поля данных – 1504 байта

Слайд 9

Адресация в Ethernet

Плоская организация адресного пространства
Длина адреса 6 байт (48 бит)
3 старшие

Адресация в Ethernet Плоская организация адресного пространства Длина адреса 6 байт (48
байта – уникальный идентификатор организации (OUI)
3 младшие байта – на усмотрение организации
Групповые адреса (G/I = 1)
broadcast = FF:FF:FF:FF:FF:FF
multicast – остальные
Для удобства адреса принято записывать в hex, например BD:75:CF:5F:45:7A или bd75.cf5f.457a

Слайд 10

Разновидности кадров Ethernet

4

Ethernet DIX (Ethernet II)

6

6

2

46-1500

802.3/LLC

Ethernet SNAP

4

6

6

2

46-1497

1

1

1

Заголовок LLC

4

6

6

2

46-1492

1

1

1

3

2

Заголовок LLC

Заголовок

Разновидности кадров Ethernet 4 Ethernet DIX (Ethernet II) 6 6 2 46-1500
SNAP

0xAA

0xAA

0x03

000000

Слайд 11

Коммутируемые сети Ethernet

Предпосылки:
Недостатки «общей шины»:
Дефицит пропускной способности
Плохая масштабируемость
Проблема добавления новых узлов
Малый диаметр

Коммутируемые сети Ethernet Предпосылки: Недостатки «общей шины»: Дефицит пропускной способности Плохая масштабируемость
сети (необходимо детектировать коллизию)
Решение:
Разбить большую сеть на сегменты (независимые домены коллизий)
Средства:
Мосты, коммутаторы

Слайд 12

Мост

Мост сегментирует сеть, дробя домен коллизий
Передачи внутри одного сегмента не влияют на

Мост Мост сегментирует сеть, дробя домен коллизий Передачи внутри одного сегмента не
передачи внутри другого
Межсегментная передача осуществляется мостом

Домен коллизий

Домен коллизий 1

Домен коллизий 2

Слайд 13

Прозрачный мост

Стандарт IEEE 802.1d
Принципы функционирования
Захватывает кадры сегмента в неразборчивом режиме
Пересылает кадры одного

Прозрачный мост Стандарт IEEE 802.1d Принципы функционирования Захватывает кадры сегмента в неразборчивом
сегмента в другой по принципу «store and forward»
Обучается: запоминает в каком сегменте находится узел с указанным адресом
Реализует алгоритм покрывающего дерева и устранения петель

Слайд 14

Обучение прозрачного моста

Port 2

Port 1

A

B

C

D

E

F

Address
A
B
C
D
E
F
| Port
| 1
| 1
| 1
| 2
| 2
|

Обучение прозрачного моста Port 2 Port 1 A B C D E
2

Слайд 15

Проблема петель

Эффекты от возникновения петли:
«Размножение» кадра
Бесконечная циркуляция кадра
Постоянная перестройка таблиц коммутации

Проблема петель Эффекты от возникновения петли: «Размножение» кадра Бесконечная циркуляция кадра Постоянная перестройка таблиц коммутации

Слайд 16

Алгоритм покрывающего дерева (Spanning Tree Algorithm)

Выбрать корень дерева (Root Bridge)
Рассчитать стоимость пути от

Алгоритм покрывающего дерева (Spanning Tree Algorithm) Выбрать корень дерева (Root Bridge) Рассчитать
каждого сегмента сети до корня
Для каждого сегмента выбрать мост, ответственный за продвижение трафика к корню (Designated Bridge) по критерию минимальной стоимости пути от него до корня
На Designated Bridge выбрать порт (root port), через который стоимость передачи к корню будет минимальной
Включить для пересылки root-порт и порты в сегменты, где данный мосты выбран как Designated Bridge
Имя файла: Локальные-сети:-технология-Ethernet.pptx
Количество просмотров: 47
Количество скачиваний: 0