Bảng địa chỉ MAC phương thức chuyển đổi tốc độ và chuyển tiếp

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN Error Bookmark not defined MỤC LỤC 1 DANH MỤC HÌNH ẢNH 3 CHƯƠNG I BẢNG ĐỊA CHỈ MAC 1 1 Chuyển đổi các nguyên tắc cơ bản 1 2 Chuyển đổi học tập và chuyển tiếp 2 a Kiểm tra địa chỉ M.

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN Error! Bookmark not defined MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG I BẢNG ĐỊA CHỈ MAC 1 Chuyển đổi nguyên tắc Chuyển đổi học tập chuyển tiếp a Kiểm tra địa MAC nguồn b Tìm địa MAC đích 3 Lọc khung hình a PC-D để chuyển đổi b Chuyển sang PC-A c PC-A để chuyển sang PC-D Video - Bảng địa MAC thiết bị chuyển mạch kết nối Video - Gửi khung hình đến cổng mặc định Lab – View the Switch MAC Address Table CHƯƠNG II CHUYỂN ĐỔI TỐC ĐỘ VÀ PHƯƠNG THỨC CHUYỂN TIẾP Phương thức chuyển tiếp khung thiết bị chuyển mạch Cisco Chuyển mạch cắt 10 Bộ nhớ đệm thiết bị chuyển mạch 12 c Phương pháp đệm nhớ 12 Cài đặt hai mặt tốc độ 13 Auto-MDIX 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 PHIẾU ĐÁNH GIÁ TIỂU LUẬN Error! Bookmark not defined DANH MỤC HÌNH ẢNH Figure 1: Bảng địa MAC công tắc trống Figure 2: Bảng hiển thị công tắc thêm địa MAC cho PC-A vào Bảng địa MAC Figure 3: Bộ chuyển mạch khơng có địa MAC Figure 4: Bộ chuyển mạch thêm số cổng địa MAC cho PC-D vào bảng địa MAC Figure 5: Cơng tắc có địa MAC đích cho PC-A Figure 6: Bảng chuyển mạch chứa địa MAC đích cho PC-D Figure 7: Phương thức chuyển tiếp khung thiết bị chuyển mạch Cisco 10 Figure 8: Ethernet NIC cho PC-A hoạt động song công bán song công tốc độ 10 Mbps 100 Mbps 13 Figure 9: Cổng Gigabit Ethernet hoạt động song công 14 Figure 10: Sử dụng cáp chéo cáp thẳng 15 CHƯƠNG I BẢNG ĐỊA CHỈ MAC Chuyển đổi nguyên tắc Bây bạn biết tất địa MAC Ethernet, đến lúc nói cách chuyển mạch sử dụng địa để chuyển tiếp (hoặc loại bỏ) khung đến thiết bị khác mạng Nếu chuyển mạch chuyển tiếp khung hình mà nhận khỏi tất cổng, mạng bạn bị tắc nghẽn đến mức dừng hồn tồn Bộ chuyển mạch Ethernet Lớp sử dụng địa MAC Lớp để đưa định chuyển tiếp Nó hồn tồn liệu (giao thức) mang phần liệu khung, chẳng hạn gói IPv4, tin ARP gói IPv6 ND Bộ chuyển mạch đưa định chuyển tiếp dựa địa MAC Ethernet Lớp Bộ chuyển mạch Ethernet kiểm tra bảng địa MAC để đưa định chuyển tiếp cho khung, không giống trung tâm Ethernet kế thừa lặp lại bit tất cổng ngoại trừ cổng đến Trong hình, cơng tắc bốn cổng vừa bật nguồn Bảng hiển thị Bảng địa MAC chưa tìm hiểu địa MAC cho bốn PC đính kèm Lưu ý: Địa MAC rút ngắn suốt chủ đề cho mục đích trình diễn Figure 1: Bảng địa MAC công tắc trống Lưu ý: Bảng địa MAC gọi bảng nhớ địa nội dung (CAM) Mặc dù thuật ngữ CAM table phổ biến, với mục đích khóa học này, chúng tơi gọi bảng địa MAC Chuyển đổi học tập chuyển tiếp Bộ chuyển mạch tự động xây dựng bảng địa MAC cách kiểm tra địa MAC nguồn khung nhận cổng Công tắc chuyển tiếp khung cách tìm kiếm trùng khớp địa MAC đích khung mục nhập bảng địa MAC a Kiểm tra địa MAC nguồn Mỗi khung vào công tắc kiểm tra để tìm thơng tin Nó thực điều cách kiểm tra địa MAC nguồn khung số cổng nơi khung nhập công tắc Nếu địa MAC nguồn khơng tồn tại, thêm vào bảng với số cổng đến Nếu địa MAC nguồn tồn tại, công tắc cập nhật đếm thời gian làm cho mục nhập Theo mặc định, hầu hết thiết bị chuyển mạch Ethernet giữ mục nhập bảng phút Ví dụ hình, PC-A gửi khung Ethernet tới PC-D Bảng hiển thị công tắc thêm địa MAC cho PC-A vào Bảng địa MAC Lưu ý: Nếu địa MAC nguồn tồn bảng cổng khác, công tắc coi mục nhập Mục nhập thay địa MAC với số cổng nhiều Figure 2: Bảng hiển thị công tắc thêm địa MAC cho PC-A vào Bảng địa MAC  PC-A gửi khung Ethernet  Công tắc thêm số cổng địa MAC cho PC-A vào Bảng địa MAC b Tìm địa MAC đích Nếu địa MAC đích địa unicast, cơng tắc tìm kiếm phù hợp địa MAC đích khung mục nhập bảng địa MAC Nếu địa MAC đích có bảng, chuyển tiếp khung cổng định Nếu địa MAC đích khơng có bảng, chuyển mạch chuyển tiếp khung hình tất cổng ngoại trừ cổng đến Đây gọi unicast khơng xác định Như hình, chuyển mạch khơng có địa MAC đích bảng cho PC-D, gửi khung tất cổng ngoại trừ cổng Lưu ý: Nếu địa MAC đích quảng bá phát đa hướng, khung bị tràn tất cổng ngoại trừ cổng đến Figure 3: Bộ chuyển mạch khơng có địa MAC  Địa MAC đích khơng có bảng  Cơng tắc chuyển tiếp khung tất cổng khác Lọc khung hình Khi chuyển mạch nhận khung từ thiết bị khác nhau, điền vào bảng địa MAC cách kiểm tra địa MAC nguồn khung Khi bảng địa MAC switch chứa địa MAC đích, lọc khung chuyển tiếp cổng a PC-D để chuyển đổi Trong hình, PC-D trả lời lại PC-A Bộ chuyển mạch nhìn thấy địa MAC PC-D khung đến cổng Sau đó, chuyển mạch đặt địa MAC PC-D vào Bảng địa MAC liên kết với cổng Figure 4: Bộ chuyển mạch thêm số cổng địa MAC cho PC-D vào bảng địa MAC b Chuyển sang PC-A Tiếp theo, cơng tắc có địa MAC đích cho PC-A Bảng địa MAC, gửi khung cổng 1, thể hình Figure 5: Cơng tắc có địa MAC đích cho PC-A  Cơng tắc có mục nhập địa MAC cho đích  Cơng tắc lọc khung hình, gửi khung hình cổng c PC-A để chuyển sang PC-D Tiếp theo, PC-A gửi khung khác đến PC-D hình Bảng địa MAC chứa địa MAC cho PC-A; đó, hẹn làm năm phút cho mục nhập đặt lại Tiếp theo, bảng chuyển mạch chứa địa MAC đích cho PC-D, gửi khung cổng Figure 6: Bảng chuyển mạch chứa địa MAC đích cho PC-D  Bộ chuyển mạch nhận khung khác từ PC-A làm đếm thời gian cho mục nhập địa MAC cho cổng  Cơng tắc có mục nhập gần cho địa MAC đích lọc khung, chuyển tiếp cổng 4 Video - Bảng địa MAC thiết bị chuyển mạch kết nối Một chuyển mạch có nhiều địa MAC liên kết với cổng Điều thường xảy công tắc kết nối với công tắc khác Bộ chuyển mạch có mục nhập bảng địa MAC riêng biệt cho khung nhận với địa MAC nguồn khác Nhấp vào Phát hình để xem minh họa cách hai thiết bị chuyển mạch kết nối xây dựng bảng địa MAC Link tham khảo: https://youtu.be/epX5ED7rLiw Video - Gửi khung hình đến cổng mặc định Khi thiết bị có địa IP nằm mạng từ xa, khung Ethernet gửi trực tiếp đến thiết bị đích Thay vào đó, khung Ethernet gửi đến địa MAC cổng mặc định, định tuyến Nhấp vào Phát hình để xem minh họa cách PC-A giao tiếp với cổng mặc định Link tham khảo: https://youtu.be/2vqjKYD8L7Q Lưu ý: Trong video, gói IP gửi từ PC-A đến đích mạng từ xa có địa IP nguồn PC-A địa IP đích máy chủ từ xa Gói IP trả có địa IP nguồn máy chủ từ xa địa IP đích PC-A Lab – View the Switch MAC Address Table Trong phịng thí nghiệm này, bạn hồn thành mục tiêu sau: Phần 1: Xây dựng cấu hình mạng Phần 2: Kiểm tra Bảng địa MAC Switch CHƯƠNG II CHUYỂN ĐỔI TỐC ĐỘ VÀ PHƯƠNG THỨC CHUYỂN TIẾP Phương thức chuyển tiếp khung thiết bị chuyển mạch Cisco Như bạn học chủ đề trước, chuyển mạch sử dụng bảng địa MAC chúng để xác định cổng sử dụng để chuyển tiếp khung Với thiết bị chuyển mạch Cisco, thực tế có hai phương pháp chuyển tiếp khung có lý đáng để sử dụng phương pháp thay phương pháp kia, tùy thuộc vào tình Bộ chuyển mạch sử dụng phương pháp chuyển tiếp sau để chuyển liệu cổng mạng:  Chuyển đổi lưu trữ chuyển tiếp - Phương pháp chuyển tiếp khung nhận tồn khung tính CRC CRC sử dụng cơng thức tốn học, dựa số bit (1s) khung, để xác định xem khung nhận có lỗi hay khơng Nếu CRC hợp lệ, cơng tắc tìm kiếm địa đích, xác định giao diện gửi Sau đó, khung chuyển tiếp khỏi cổng xác  Chuyển mạch cắt - Phương pháp chuyển tiếp khung chuyển tiếp khung trước nhận hồn tồn Ở mức tối thiểu, địa đích khung phải đọc trước khung chuyển tiếp Một ưu điểm lớn chuyển mạch lưu trữ chuyển tiếp xác định xem khung có lỗi hay khơng trước truyền khung Khi lỗi phát khung, công tắc loại bỏ khung Việc loại bỏ khung có lỗi làm giảm lượng băng thông bị tiêu tốn liệu bị hỏng Chuyển mạch lưu trữ chuyển tiếp cần thiết để phân tích chất lượng dịch vụ (QoS) mạng hội tụ, nơi cần phân loại khung để ưu tiên lưu lượng Ví dụ: luồng liệu thoại qua IP (VoIP) cần ưu tiên lưu lượng duyệt web Figure 7: Phương thức chuyển tiếp khung thiết bị chuyển mạch Cisco Chuyển mạch cắt Trong chuyển mạch cắt, công tắc hoạt động dựa liệu nhận được, q trình truyền chưa hồn tất Bộ chuyển mạch đệm vừa đủ khung để đọc địa MAC đích để xác định cổng chuyển tiếp liệu Địa MAC đích nằm byte khung sau phần mở đầu Bộ chuyển mạch tìm kiếm địa MAC đích bảng chuyển mạch nó, xác định cổng giao diện chuyển tiếp khung đến đích thơng qua cổng chuyển mạch định Công tắc không thực kiểm tra lỗi khung Có hai biến thể chuyển mạch cắt:  Chuyển đổi tua nhanh - Chuyển đổi tua nhanh cung cấp mức độ trễ thấp Chuyển mạch nhanh chuyển tiếp gói tin sau đọc địa đích Bởi chuyển mạch chuyển tiếp nhanh bắt đầu chuyển tiếp trước tồn gói nhận, nên có lúc gói chuyển tiếp có lỗi Điều xảy khơng thường xun NIC đích loại bỏ gói tin bị lỗi nhận Ở chế độ tua nhanh, độ trễ đo từ bit nhận đến bit truyền Chuyển mạch tua nhanh phương pháp chuyển mạch cắt điển hình  Chuyển mạch không phân mảnh - Trong chuyển mạch không phân mảnh, chuyển mạch lưu trữ 64 byte khung hình trước chuyển tiếp Chuyển đổi khơng phân mảnh xem thỏa hiệp chuyển đổi lưu trữ chuyển tiếp chuyển đổi tua nhanh Lý chuyển mạch không phân mảnh lưu trữ 64 byte khung hầu hết lỗi mạng xung đột xảy 64 byte Chuyển mạch không phân mảnh cố gắng tăng cường chuyển tiếp nhanh cách thực kiểm tra lỗi nhỏ 64 byte khung để đảm bảo không xảy va chạm trước chuyển tiếp khung Chuyển đổi không phân mảnh thỏa hiệp độ trễ cao tính tồn vẹn cao chuyển đổi lưu trữ chuyển tiếp, độ trễ thấp giảm tính tồn vẹn chuyển đổi tua nhanh Một số thiết bị chuyển mạch định cấu hình để thực chuyển mạch cắt sở cổng đạt đến ngưỡng lỗi người dùng xác định, sau chúng tự động chuyển sang lưu trữ chuyển tiếp Khi tỷ lệ lỗi giảm xuống ngưỡng, cổng tự động chuyển trở lại chuyển mạch cắt Bộ nhớ đệm thiết bị chuyển mạch Bộ chuyển mạch Ethernet sử dụng kỹ thuật đệm để lưu trữ khung trước chuyển tiếp chúng Bộ đệm sử dụng cổng đích bận tắc nghẽn Bộ chuyển mạch lưu trữ khung truyền Như hiển thị bảng, có hai phương pháp đệm nhớ c Phương pháp đệm nhớ Bộ nhớ đệm chia sẻ dẫn đến khả lưu trữ khung hình lớn với khả khung hình bị giảm Điều quan trọng với chuyển mạch không đối xứng cho phép tốc độ liệu khác cổng khác nhau, chẳng hạn kết nối máy chủ với cổng chuyển đổi 10 Gbps PC với cổng Gbps 4 Cài đặt hai mặt tốc độ Hai số cài đặt chuyển mạch băng thông (đôi gọi “tốc độ”) cài đặt song công cho cổng chuyển mạch riêng lẻ Điều quan trọng cài đặt song công băng thông phải khớp cổng chuyển mạch thiết bị kết nối, chẳng hạn máy tính chuyển mạch khác Có hai loại cài đặt song công sử dụng cho truyền thông mạng Ethernet:  Song công - Cả hai đầu kết nối gửi nhận đồng thời  Bán song công - Mỗi lần gửi đầu kết nối Tự động đàm phán chức tùy chọn tìm thấy hầu hết thiết bị chuyển mạch Ethernet NIC Nó cho phép hai thiết bị tự động thỏa thuận tốc độ khả song công tốt Song công chọn hai thiết bị có khả với băng thơng chung cao chúng Trong hình, Ethernet NIC cho PC-A hoạt động song công bán song công tốc độ 10 Mbps 100 Mbps Figure 8: Ethernet NIC cho PC-A hoạt động song cơng bán song công tốc độ 10 Mbps 100 Mbps PC-A kết nối với công tắc S1 cổng 1, hoạt động chế độ song công bán song công 10 Mbps, 100 Mbps 1000 Mbps (1 Gbps) Nếu hai thiết bị sử dụng chế độ tự động đàm phán, chế độ hoạt động song công 100 Mbps Lưu ý: Hầu hết thiết bị chuyển mạch Cisco Ethernet NIC mặc định tự động thương lượng tốc độ song công Cổng Gigabit Ethernet hoạt động song công Sự không khớp song công nguyên nhân phổ biến gây vấn đề hiệu suất liên kết Ethernet 10/100 Mbps Nó xảy cổng liên kết hoạt động chế độ bán song công cổng hoạt động chế độ song cơng, thể hình Figure 9: Cổng Gigabit Ethernet hoạt động song công S2 liên tục gặp va chạm S1 tiếp tục gửi khung hình lúc có thứ để gửi Khơng khớp song cơng xảy hai cổng liên kết đặt lại trình thương lượng tự động không dẫn đến việc hai đối tác liên kết có cấu hình Nó xảy người dùng định cấu hình lại mặt liên kết quên cấu hình lại mặt Cả hai bên liên kết nên tự động thương lượng hai bên nên tắt Cách tốt cấu hình hai cổng chuyển mạch Ethernet dạng song công Auto-MDIX Kết nối thiết bị yêu cầu sử dụng cáp chéo cáp thẳng Loại cáp yêu cầu phụ thuộc vào loại thiết bị kết nối Ví dụ: hình vẽ xác định loại cáp cần thiết để kết nối thiết bị switch-toswitch, switch-to-router, switch-to-host router-to-host Cáp chéo sử dụng kết nối giống thiết bị cáp thẳng sử dụng để kết nối không giống thiết bị Lưu ý: Kết nối trực tiếp định tuyến máy chủ yêu cầu kết nối chéo Figure 10: Sử dụng cáp chéo cáp thẳng Hầu hết thiết bị chuyển mạch hỗ trợ tính giao diện tự động phụ thuộc vào phương tiện (auto-MDIX) Khi bật, công tắc tự động phát loại cáp gắn vào cổng định cấu hình giao diện cho phù hợp Do đó, bạn sử dụng cáp chéo cáp thẳng cho kết nối với cổng 10/100/1000 đồng công tắc, loại thiết bị đầu kết nối Tính auto-MDIX bật theo mặc định thiết bị chuyển mạch chạy Cisco IOS Release 12.2 (18) SE trở lên Tuy nhiên, tính bị vơ hiệu hóa Vì lý này, bạn nên ln sử dụng loại cáp khơng dựa vào tính tự động MDIX Auto- MDIX bật lại cách sử dụng lệnh cấu hình giao diện tự động MDIX TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Module – Ethernet Switching Đường link tham khảo: https://classroom.google.com/u/1/c/Mzg0OTk2NDI4NDE2 ... thị công tắc thêm địa MAC cho PC-A vào Bảng địa MAC  PC-A gửi khung Ethernet  Công tắc thêm số cổng địa MAC cho PC-A vào Bảng địa MAC b Tìm địa MAC đích Nếu địa MAC đích địa unicast, cơng tắc... địa MAC PC-D vào Bảng địa MAC liên kết với cổng Figure 4: Bộ chuyển mạch thêm số cổng địa MAC cho PC-D vào bảng địa MAC b Chuyển sang PC-A Tiếp theo, cơng tắc có địa MAC đích cho PC-A Bảng địa. .. Bảng địa MAC chưa tìm hiểu địa MAC cho bốn PC đính kèm Lưu ý: Địa MAC rút ngắn suốt chủ đề cho mục đích trình diễn Figure 1: Bảng địa MAC công tắc trống Lưu ý: Bảng địa MAC gọi bảng nhớ địa nội