Giáo trình hình thành hệ thống ứng dụng nguyên lý nhận thông điệp định tuyến và báo lỗi DHCP p4

Chia sẻ: Sfdsg Uikulo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

45
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

User thuộc loại VLAN nào là tuỳ thuộc vào port kết nối của user đó. *Không cần tìm trong cơ sở dữ liệu khi xác định thành viên VLAN *Dễ dàng quản lý bằng giao diện đồ hoạ(GUIs). Quản lý thành viên của VLAN theo port cũng dễ dàng và đơn giản. *Bảo mật tối đa giữa các VLAN *Gói dữ liệu không bị “rò rỉ” sang các miền khác. *Dễ dàng kiểm soát qua mạng

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hình thành hệ thống ứng dụng nguyên lý nhận thông điệp định tuyến và báo lỗi DHCP p4

450 • Chän mét switch lµm gèc cho cÊu tróc h×nh c©y. • TÝnh to¸n ®−êng ng¾n nhÊt tõ mçi node ®Õn switch gèc. §−êng ng¾n nhÊt lµ ®−êng cã chi phÝ thÊp nhÊt. Chi phÝ cña ®−êng kÕt nèi ®−îc tÝnh to¸n dùa trªn tèc ®é cña ®−êng kÕt nèi ®ã. • Trong tõng LAN segment, chØ ®Þnh ra mét switch gÇn nhÊt víi switch gèc. Switch ®−îc chØ ®Þnh (designated switch) sÏ l¾m gi÷ mäi th«ng tin liªn l¹c gi÷a LAN vµ switch gèc. • Trªn mçi switch kh«ng ph¶i lµ gèc chän mét port lµm port gèc (root port) lµ port cã ®−êng kÕt nèi ng¾n nhÊt vÒ gèc. • C¸c port cßn l¹i ®−îc xem xÐt ®Ó lµm port chØ ®Þnh (designated port). Nh÷ng port nµo kh«ng ®−îc chØ ®Þnh ®Òu bÞ kho¸ l¹i. H×nh 7.2.2.b. Gi¸ trÞ chi phÝ mÆc ®inh t−¬ng øng víi tèc ®é cña ®−êng kÕt nèi. H×nh 7.2.2.c. C¸c th«ng tin n»m trong gãi BPDU.
451 H×nh 7.2.2.d. Mét vÝ dô ®Ó kÕt qu¶ tÝnh to¸n cña giao thøc Spanning - Tree. Sau khi tÝnh to¸n xong, vÒ mÆt luËn lý, cÊu tróc m¹ng sÏ cã d¹ng rÏ nh¸nh c©y, kh«ng cßn vßng lÆp n÷a. Ta xÐt vÝ dô nh− h×nh 7.2.2.c. Ba switch Cat - A, Cat - B vµ Cat - C ®−îc nèi thµnh vßng trßn víi nhau. Nh− vËy lµ tån t¹i mét vßng lÆp vÒ mÆt vËt lý. §Çu tiªn, qu¸ tr×nh bÇu chän bridge gèc ®· chän Cat - A lµm gèc. Tõ bridge gèc, hai nh¸nh tõ port 1/1, 1/2 ®−îc më lªn ®Ó kÕt nèi xuèng hai switch Cat - B vµ Cat - C. Trªn Cat - B, port 1/1 cã chi phÝ nèi vÒ gèc thÊp nhÊt nªn port nµy ®−îc chän lµm port gèc. T−¬ng tù trªn Cat - C, port 1/1 ®−îc chän lµm port gèc ®Ó nèi vÒ gèc. Sau khi ®· x¸c ®Þnh xong port gèc ®Ó thiÕt lËp kÕt nèi vÒ bridge gèc, Cat - B vµ Cat - C sÏ xem xÐt c¸c port cßn l¹i. Chóng nhËn thÊy port 1/2 cña chóng cïng nèi vµo mét segment LAN. §Ó t¹o cÊu tróc h×nh c©y, trong mçi segment LAN chØ cã mét switch ®−îc më mét ®−êng ®Ó kÕt nèi tõ gèc vµo segment LAN ®ã. Do ®ã, Cat - B vµ Cat - C sÏ chØ ®Þnh ra mét switch ®−îc truy xuÊt vµo segment LAN nµy. KÕt qu¶, Cat - B ®−îc chän vµ port 1/2 cña nã ®−îc chØ ®Þnh më kÕt nèi vµo segment LAN. Cat - C kh«ng ®−îc chØ ®inh nªn port 1/2 cña nã bÞ kho¸ l¹i. 7.2.3. Ho¹t ®éng cña spanning - tree. Khi m¹ng ®· æn ®Þnh vµ héi tô chØ cã mét c©y duy nhÊt trong mét m¹ng. §Ó ®¹t ®−îc kÕt qu¶ nµy, c¸c switch trong m¹ng tu©n theo c¸c nguyªn t¾c sau:
452 • ChØ cã mét bridge gèc duy nhÊt cho mét m¹ng. • Trªn mçi bridge kh«ng ph¶i lµ gèc chØ cã mét port duy nhÊt lµm port gèc lµ port kÕt nèi vÒ gèc ng¾n nhÊt. • Trong tõng segment LAN, chØ ®−îc duy nhÊt mét port ®i vµo segment LAN ®ã. • Kh«ng sö dông c¸c port nµo kh«ng ®−îc chØ ®Þnh. Port gèc vµ port ®−îc chØ ®Þnh lµm c¸c port ®−îc sö dông ®Ó chuyÓn d÷ liÖu. C¸c port kh«ng ®−îc chØ ®Þnh sÏ huû bá d÷ liÖu. C¸c port nµy ®−îc gäi lµ port kho¸ (B - Bloking). 7.2.4. Qu¸ tr×nh chän bridge gèc. Muèn x©y dùng cÊu tróc h×nh c©y th× tr−íc tiªn ph¶i cã mét ®iÓm lµm gèc ®Ó tõ ®ã ph©n nh¸nh cho c©y. Do ®ã viÖc ®Çu tiªn lµ tÊt c¶ c¸c switch trong m¹ng ph¶i chän ra mét bridge gèc sÏ t¸c ®éng ®Õn dßng giao th«ng trong m¹ng. Khi c¸c switch míi ®−îc bËt ®iÖn, chóng sÏ trao ®æi c¸c gãi BPDU víi nhau vµ dùa vµo th«ng tin bridge ID (BID) trong c¸c gãi nµy ®Ó chän ra bridge gèc. Tr−êng BID bao gåm gi¸ trÞ ®é −u tiªn cña switch vµ ®Þa chØ MAC cña switch ®ã. Gi¸ trÞ −u tiªn mÆc ®Þnh cña switch lµ 32768. MÆc ®Þnh, c¸c gãi BPDU ®−îc g−i ®i 2 gi©y/lÇn. H×nh 7.2.4.a. Néi dung gãi BPDU.
453 H×nh 7.2.4.b. CÊu tróc cña tr−êng BID. 2 byte ®Çu lµ gi¸ trÞ −u tiªn cña switch. Gi¸ trÞ nµy n»m trong kho¶ng tõ 0 - 65535, gi¸ trÞ mÆc ®Þnh lµ 32768. 6 byte sau lµ ®Þa chØ MAC cña switch. §Çu tiªn mçi switch ®Òu tù cho nã lµ gèc. Do ®ã trong gãi BPDU ®Çu tiªn mµ mçi switch göi ®i, tr−êng Root BID vµ sender BID ®Òu cã gi¸ trÞ −u tiªn vµ ®Þa chØ MAC cña chÝnh nã. Sau ®ã mçi switch sÏ lÇn l−ît nhËn ®−îc c¸c goi BPDU tõ nh÷ng switch kh¸c. Mçi khi switch nhËn ®−îc mét gãi BPDU cã tr−êng Root BID thÊp h¬n Root BID nã ®ang cã th× nã sÏ thay thÕ Root BID thÊp h¬n vµo gãi BPDU råi göi ®i. Cø nh− vËy, cuèi cïng c¸c switch sÏ thèng nhÊt ®−îc víi nhau switch nµo cã BID thÊp nhÊt lµm bridge gèc. H×nh 7.2.4.c. Mét vÝ dô vÒ néi dung gãi BPDU ®Çu tiªn cña Cat - A göi ®i. NÕu kh«ng cÊu h×nh g× c¶, gi¸ trÞ mÆc ®Þnh trªn c¸c switch ®Òu b»ng nhau vµ b»ng 32768. Do vËy switch nµo nµo cã ®Þa chØ MAC nhá nhÊt (®Þa chØ MAC th× kh«ng bao giê trïng nhau gi÷a c¸c switch) sÏ cã BID nhá nhÊt vµ switch ®ã sÏ lµm gèc. Ng−êi qu¶n trÞ m¹ng muèn t¸c ®éng vµo viÖc quyÕt ®Þnh chän bridge gèc th×
454 cã thÓ cµi ®Æt gi¸ trÞ −u tiªn cña switch nhá h¬n gi¸ trÞ mÆc ®Þnh, khi ®ã BID cña switch sÏ cã gi¸ trÞ nhá h¬n. Tuy nhiªn b¹n chØ lªn lµm ®iÒu nµy khi b¹n n¾m râ luång giao th«ng trong m¹ng cña m×nh. H×nh 7.2.4.d. Sau mét qu¸ trinh trao ®æi gãi BPDU, c¸c switch sÏ chän ra ®−îc switch nµo cã BID nhá nhÊt lµm gèc. 7.2.5. C¸c tr¹ng th¸i port Spanning - Tree. Th«ng tin trao ®æi cña c¸c giao thøc ph¶i mÊt mét kho¶ng thêi gian míi truyÒn ®i hÕt cho toµn bé hÖ thèng m¹ng. Khi mét ph©n nµo ®ã cña cÊu tróc m¹ng bÞ thay ®æi th× c¶ hÖ thèng kh«ng thÓ nhËn biÕt ®−îc ®iÒu nµy cïng mét lóc vµ ngay lËp tøc mµ ph¶i lÇn l−ît sau ®ã mét kho¶ng thêi gian. §ã chÝnh lµ thêi gian trÔ lan truyÒn. ChÝnh v× vËy, nÕu switch ®æi tr¹ng th¸i cña mét port tõ thô ®éng sang ho¹t ®éng ngay lËp tøc cã thÓ sÏ g©y ra vßng lÆp. Trªn switch sö dông giao thøc Spanning - Tree, mçi port sÏ ë mét trong n¨m tr¹ng th¸i nh− h×nh 7.2.5.a. ë tr¹ng th¸i kho¸, port chØ nhËn gãi BPDU. C¸c gãi d÷ liÖu kh¸c sÏ bÞ huû bá vµ kh«ng hÒ cã häc ®Þa chØ ë tr¹ng th¸i nµy. MÊt kho¶ng 20 gi©y ®Ó chuyÓn tõ tr¹ng th¸i nµy sang tr¹ng th¸i kÕ tiÕp lµ tr¹ng th¸i nghe.
455 H×nh 7.2.5.a. C¸c tr¹ng th¸i port Spanning - Tree. Khi kÕt nèi b¾t ®Çu ®−îc më lªn, tr¹ng th¸i ®Çu tiªn cña port lµ tr¹ng th¸i kho¸ (Blocking). Sau khi thuËt to¸n Spanning - Tree tÝnh to¸n xong vµ chän port ®ã lµ port gèc hay lµ port chØ ®Þnh cña mét segment LAN th× port sÏ ®−îc lÇn l−ît chuyÓn sang tr¹ng th¸i nghe (Listenning), tr¹ng th¸i häc (Learning) vµ cuèi cïng tr¹ng th¸i truyÒn d÷ liÖu (Forwarding). ë tr¹ng th¸i nghe, switch chØ x¸c ®Þnh xem port nµy cã kÕt nèi vÒ gèc víi chi phÝ thÊp nhÊt hay kh«ng, cã t¹o vßng lÆp hay kh«ng. NÕu kÕt qu¶ port nµy kh«ng ®−îc chän lµm port gèc vµ còng kh«ng ®−îc chØ ®Þnh lµm port nèi vµo mét segment LAN nµo th× port sÏ ®−îc ®−a trë vÒ tr¹ng th¸i kho¸. Tr¹ng th¸i nghe kÐo dµi kho¶ng 15 gi©y, kho¶ng thêi gian nµy gäi lµ thêi gian chê chuyÓn tr¹ng th¸i (Forward delay). Trong tr¹ng th¸i nghe, port vÉn kh«ng chuyÓn gãi d÷ liÖu, ch−a häc ®Þa chØ MAC, vÉn chØ xö lý gãi BPDU th«i. Sau ®ã, port chuyÓn tõ tr¹ng th¸i nghe sang tr¹ng th¸i häc. ë tr¹ng th¸i nµy, port ch−a chuyÓn d÷ liÖu cña user nh−ng ®· b¾t ®Çu häc ®Þa chØ MAC tõ c¸c gãi d÷ liÖu nhËn ®−îc vµ vÉn xö lý gãi BPDU. Tr¹ng th¸i häc kÐo dµi kho¶ng 15 gi©y vµ kho¶ng thêi gian nµy còng ®−îc gäi thêi gian chê chuyÓn tr¹ng th¸i (Forward delay). Sau cïng, port chuyÓn tõ tr¹ng th¸i häc sang tr¹ng th¸i truyÒn d÷ liÖu. ë tr¹ng th¸i nµy, port thùc hiÖn truyÒn d÷ liÖu cña user, häc ®Þa chØ MAC ®ång thêi vÉn xö lý gäi BPDU.
456 Mét port cã thÓ r¬i vµo tr¹ng th¸i kh«ng ho¹t ®éng (disable). Tr¹ng th¸i nµy lµ do ng−êi qu¶n trÞ cµi ®Æt cho port b»ng lÖnh shutdown hoÆc do chÝnh b¶n th©n port kh«ng cã kÕt nèi hoÆc bÞ h−, kh«ng ho¹t ®éng ®−îc. Kho¶ng thêi gian cña mçi tr¹ng th¸i nh− ®· nªu ë trªn lµ kho¶ng thêi gian mÆc ®Þnh ®−îc tÝnh cho mét hÖ thèng m¹ng cã tèi ®a 7 switch trªn mét nh¸nh tÝnh tõ gèc. 7.2.6. Spanning - Tree tÝnh to¸n l¹i. Sau khi hÖ thèng m¹ng chuyÓn m¹ch ®· héi tô, tÊt c¶ c¸c port trªn mäi switch vµ bridge ®Òu ë tr¹ng th¸i truyÒn d÷ liÖu hoÆc tr¹ng th¸i kho¸. Port truyÒn d÷ liÖu lµ port cã thÓ truyÒn , nhËn d÷ liÖu vµ BPDU. Port kho¸ lµ port chØ nhËn gãi BPDU mµ th«i. Khi cÊu tróc m¹ng cã sù thay ®æi, switch vµ bridge sÏ tÝnh to¸n l¹i cÊu tróc h×nh c©y vµ cã thÓ g©y c¶n trë cho giao th«ng m¹ng cña user khi ®ang trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n. Thêi gian héi tô theo chuÈn IEEE 801.1D cho cÊu tróc h×nh c©y míi lµ kho¶ng 50 gi©y. Khi cÊu tróc m¹ng cã sù thay ®æi x¶y ra, sau thêi gian chê tèi ®a (max - age) lµ 20 gi©y ®Ó x¸c ®Þnh sù thay ®æi ®ã, Spanning - Tree míi b¾t ®Çu tÝnh l¹i vµ chuyÓn tr¹ng th¸i cho port. Tõ tr¹ng th¸i kho¸, port ®−îc chuyÓn sang tr¹ng th¸i nghe. Sau ®ã ë tr¹ng th¸i nghe 15 gi©y råi míi chuyÓn sang tr¹ng th¸i häc vµ ë tr¹ng th¸i häc 15 gi©y råi míi chuyÓn sang tr¹ng th¸i truyÒn d÷ liÖu. Nh− vËy tæng céng lµ 50 gi©y ®Ó cÊu tróc m¹ng chuyÓn sang cÊu h×nh c©y míi ®¸p øng theo sù thay ®æi.
457 H×nh 7.2.6.a VÝ dô mét cÊu tróc m¹ng chuyÓn m¹ch ®· héi tô nh− trªn. Theo chu kú mÆc ®Þnh, cø 20 gi©y c¸c switch l¹i thùc hiÖn trao ®æi gãi BPDU mét lÇn. Gi¶ sö kÕt nèi trªn port 1/1 cña Cat - B bÞ ®øt. Khi ®ã Cat - B kh«ng cßn nhËn ®−îc gãi BPDU theo ®Þnh kú trªn port 1/1 n÷a. Trong khi ®ã Cat - B vÉn nhËn ®−îc gãi BPDU ®Òu ®Æn trªn port 1/2. Cat - B ®îi hÕt thêi gian chê tèi ®a (max - age) lµ 20 gi©y míi x¸c ®Þnh kÕt nèi trªn port 1/1 ®· chÕt vµ b¾t ®Çu chuyÓn sang tr¹ng th¸i cho port 1/2. Port 1/2 kh«ng thÓ chuyÓn ngay tõ tr¹ng th¸i kho¸ sang tr¹ng th¸i chuyÒn d÷ liÖu ®−îc mµ ph¶i tr¶i qua 2 tr¹ng th¸i trung gian lµ tr¹ng th¸i nghe vµ tr¹ng th¸i häc, mçi tr¹ng th¸i trung gian nµy kÐo dµi 15 gi©y. Nh− vËy tæng céng lµ 50 gi©y kÓ tõ lóc kÕt nèi trªn port 1/1 cña Cat - B bÞ ®øt, m¹ng míi chuyÓn xong sang cÊu tróc míi ®Ó ®¸p øng theo sù cè nµy.
458 H×nh 7.2.6.b. KÕt qu¶ tÝnh l¹i lµ cÊu tróc míi nh− h×nh vÏ. 7.2.7. Giao thøc Rapid Spanning - Tree. Giao thøc Rapid Spanning - Tree ®−îc ®Þnh nghÜa trong chuÈn IEEE 802.1w. Giao thøc nµy giíi thiÖu c¸c vÊn ®Ò míi sau: • Lµm râ h¬n vai trß vµ tr¹ng th¸i cña port. • §Þnh nghÜa c¸c lo¹i kÕt nèi cã thÓ chuyÓn nhanh sang tr¹ng th¸i truyÒn d÷ liÖu. • Cho phÐp c¸c switch trong m¹ng ®· héi tô tù göi c¸c gãi BPDU cña nã chø kh«ng chØ riªng gãi BPDU cña bridge gèc. Tr¹ng th¸i kho¸ (bloocking) ®−îc ®æi tªn thµnh tr¹ng lo¹i bá (discarding). Port lo¹i bá ®ãng vai trß lµ mét port dù phßng. Trong mçi segment cã mét port ®−îc chØ ®Þnh (designated port) ®Ó kÕt nèi vµo segment ®ã. NÕu port chØ ®Þnh nµy bÞ sù cè th× port lo¹i bá t−¬ng øng sÏ ®−îc thay thÕ ngay cho port ®ã.
459 H×nh 7.2.7.a. Port 1 trªn Switch Y lµ port thay thÕ cho port 1 trªn Switch X. C¸c kÕt nèi ®−îc ph©n thµnh c¸c lo¹i nh− kÕt nèi ®iÓm - ®Õn - ®iÓm, kÕt nèi chia sÎ vµ kÕt nèi biªn cuèi (edge - link). KÕt nèi ®iÓm - ®Õn - ®iÓm lµ kÕt nèi gi÷a hai switch. KÕt nèi chia sÎ lµ kÕt nèi cã nhiÒu switch cïng kÕt nèi vµo. KÕt nèi biªn cuèi lµ kÕt nèi tõ switch xuèng host, kh«ng cßn switch nµo kh¸c xen gi÷a. Ph©n biÖt thµnh nhiÒu lo¹i kÕt nèi cô thÓ nh− vËy, viÖc nhËn biÕt sù thay ®æi cÊu tróc m¹ng sÏ nhanh h¬n. KÕt nèi ®iÓm - ®Õn - ®iÓm vµ kÕt nèi biªn cuèi sÏ ®−îc chuyÓn vµo tr¹ng th¸i truyÒn d÷ liÖu ngay lËp tøc v× kh«ng hÒ cã vßng lÆp trªn nh÷ng kÕt nèi d¹ng nµy.