Transparent switch và source route bridge, đặc điểm và khả năng kết nốiBáo cáo bài tập lớn môn Mạng máy tính Viện điện tử viễn thông Đại học Bách Khoa Hà Nội
Seminar Bùi Nguyên Bảo Hà Xuân Trường Lớp ĐT7-K48 Tranparent Switch and Source Router Bridging Đặc điểm và khả năng kết nối Tranparent Switch 9 Đặc điểm 9 Khả năng kết nối Đặc điểm 9 Cầu nối 802 đầu tiên là một cầu trong suốt ( Tranparent Bridge) hay là một cầu nối tắt qua cây ( Spanning tree bridge). Theo thiết kế thì một nơi có nhiều mạng LAN có thể mua các cầu nối thiết kế theo chuẩn IEEE, cắm các phích nối vào cầu và mọi việc sẽ xong. 9 Một cầu nối trong suốt theo chế độ chung hạ chấp nhận mọi frame được truyền tải trên mọi LAN nó được gắn. Khả năng kết nối 9 Ví dụ cấu hình một mạng với 4 LAN và 2 cầu A B F G H D E B2 C Khả năng kết nối 9 Cầu nối B1, kết nối đến các LAN 1 và 2, và cầu B2 kết nối các LAN 2,3 và 4. Một khung đến tại cầu B1 nhắm đến A có thể bị hủy bỏ ngay, vì nó đã ở trên LAN đúng, và một đến LAN 1 với C và F thì chuyển. 9 Khi một frame đến nơi, một cầu nối phải quyết định chuyển hay hủy nó, nếu chuyển,sẽ đặt khung trên LAN nào. Quyết định này được lập bằng cách xem vào địa chỉ đén trong bảng kê lớn ( mã băm) bên trong cầu nối. Bảng có thẻ kê từng địa chỉ và báo đướng xuất ( LAN ) nó theo. Thí dụ, bảng của B2 sẽ liệt kê A theo LAN 2 vì mội B2 sẽ phải bieerss đặt A lên LAN nào như vạy nhiều lần chuyển xảy ra sau sẽ không quan tâm đến nữa. Khả năng kết nối 9 Khi mới cắm cầu nối, tất cả các bảng băm đếu trống. Không cầu nối nào biết máy nhận nào ở đâu, nếu chúng dùng một thuật toán đổ tràn (Flooding) khung vào với nơi đến không biết được xuất ra trên tất cả các LAN mà cầu nối kết nối trừ khhung đã đến. Thời gian trôi qua, các cầu nối học các nơi đến. Khi biết được một nơi đến, các khung gửi đến cho nó ch ỉ được dặt lên LAN thích ứng và không đổ tràn. Khả năng kết nối 9 Thuật toán dùng bởi các cầu nối trong suốt học ngược lùi (backqark learning). Như dã nói, các cầu nối thao tác theo chế độ chhung trạm nên nó từng thấy frame gửi trên bất kì LAN nào của nó. Trông vào địa chỉ nguồn, nó có thể báo máy nào truy cập được trên LAN nào. Thí dụ, nếu cầu nối B1 thấy một khung trên LAN 2 đến từ C, nó biết C phải được doc qua LAN 2, nên nó lập một trừu nhập trong bảng băm của minh ghi trú các frame đến C sẽ dùng LAN 2. Bất cứ khung phân đoạn định dịa chỉ trên khung vào LAN 1 sẽ được chuyển đi, nhưng mộ khung cho C vào LAN 2 sẽ bị hủy. Khả năng kết nối 9 Cách bố trí có thể thay đổi khi các máy và cầu nối bật điện tắt đi và di chuyển quay. Để quản lý cách bố trí động, khi một trừu nhập của bảng băm được tạo, thời fian đến của khung được ghi trú trong trừu nhập. Khi một khung mà nơi đến đã có trong bảng đến, trừu nhập của nó sẽ được cập nhập bằng thời gian hiện hành. Vậy thời gian gán với trừ ng trừu nhập nói lên thời gian cuối cùng một khung từ máy đó được nhận thấy. Khả năng kết nối 9Định ký, một quad trình trong cầu nối quét bảng băm và thanh lọc tất cả các trừu nhập đã lâu quá vào phút. Theo cách đónếu một máy không cám vào LAN của nó di chuyển quanh cao ốc, và cắm lại ở một nơi nào khác, trong vòng vài phút nó sẽ trỏe về thao tác thường không cần can thiệp thủ công nào. Thuật toán này cũng hàm ý nều một máy câm lặng trong vài phút bất kỳ giao thông nào gửi cho nó sẽ bị đổ tràn, cho đền những lần gửi khung kế tiếp. Khả năng kết nối 9 Thủ tục chọn đường cho một khung đền tùy thuộc nơi LAN nó đi (LAN nguồn) và LAN nó đến, như sau : 1. Nếu các LAN đích và nguồn là một, hủy khung. 2. Nếu LAN đích và nguồn khác nhau, cho khung đi 3. Nếu không biết LAN đích, dùng thuật toàn đổ tràn. 9 Trong từng khung đến, thuật toán này phải được áp dụng. Các chip VLSI chuyển dụng tồn tại để xem xét và cập nhật trừu nhập trong bảng tất cả chỉ trong vài microgiây Khả năng kết nối 9 Để tăng độ tin cậy, một số nơi dùng hai hay nhiều cầu nối song song giữa các cập LAN, như trong hình H1.3. Tuy nhiên, sự sắp xếp này cũng gây ra thêm một số vần đề vì nó chỉ tạo ra những vòng lặp trong bố trí. 9 Một vì dụ đơn giản về các vấn đề này có thể được thấy bởi quan sát một khung, F, không biết máy đích, được quản lý như trong hình H1.3 như thế nào. Khả năng kết nối 9 Mỗi khung, theo từng qui tắc thông thường để quản lý các đích không biết, dùng thuật toán đổ tràn, như trong thì dụ này là sao chép nó cho LAN 2. Ngay sau đó, cầu nối 1 thấy F2, một khung thấy đích không rõ, chép lên LAN 1, tạo ra F3( không vẽ). Tương tự, cầu nối 2 sao chép F1 cho LAN 1 tạo ra F4. Bây giờ cầu nối 1 chuyển F4 và cầu nối 2 chép F3. Chu kỳ này chạy mãi. Source Router Bridging 9 Đặc điểm 9Khả năng kết nối Khả năng kết nối 9 Các cầu trong suốt thuận tiện là để cài đặt, Bạn chỉ cắm chúng vào và chạy. Mặt khác, chúng không sử dụng tối ưu băng thông, vì chúng chỉ dùng một tập con của cách bố trí( cây bắt qua ). Sự quan trọng tương đối của 2 yếu tố đó đẫn đến một chia rẽ trong nội bộ 802. • Một bên dùng cầu nối trong suốt như CSMA/CD và token bus • Bên dung Source routing là Ring Khả năng kết nối 9Nói tóm tắt, việc chọn đường nguồn giả sử rằng máy gởi của từng khung biết khi nào đích của nó nằm trên LAN của mình. Khi gửi một khung đến một LAN khác, máy nguồn định bit bậc cao của địa chỉ nguồn là một để đánh đấu, Hơn nữa nó chứa trong đầu tựa khung đúng đường khung ấy sẽ theo. 9 Đường vẫn được xây dụng như sau. Mỗi LAN có một số 12 bit duy nhất, và mỗi cầu nối có một số 4 bit định danh duy nhất nó trong ngữ cảnh của LAN. Vậy hai cầu nối cách xa có thể đều có số 3. Một đường như vậy là số một dãy cầu nối, LAN, cầu nối, LAN, Liên hệ Hình H1.1, route từ A đến D sẽ là ( L1, B1, L2, B2, L3). Khả năng kết nối 9 Cầu nối chọn đường gốc chỉ quan tâm đến các khung có bits cao của máy nhận là 1. Với mỗi khung như thế khi có thấy, nó quét route để tìm số của LAN mà khung đến nơi. Nếu số LAN này có kéo theo số cầu nối, cầu nối chuyển khung lên LAN có số theo sau số cầu nối tren route. Nếu số LAN đến đến có kéo theo sau số vài cầu nối, nó sẽ không chuyển khung. Khả năng kết nối 9 Thuật toán này có thể có 3 cài đặt: 1. Phần mềm: cầu nối chạy theo chế độ chung chạ, chép tất cả các bit máy đến vào bộ nhớ để khi nó có bit đến cao bật qua 1. Nếu có, khung được kiểm tra, nếu không thì thôi. 2. Lai chủng : giao diện LAN của cầu nối kiểm tra bit cao máy đến và chỉ chấp nhận các khung có bit bật lên. Giao diện này dễ xây dựng vào phần cứng và giảm nhiều số khung mà cầu nối phải kiểm tra. 3. Phần cứng : giao diện LAN c ủa cầu nối không chỉ kiểm tra bit đến vị trí cao, mà còn quét route để biết cầu nối này phải chuyển tới. Chỉ những khung phải thật sự được chuyển đi là được cho trong cầu nối. Cài đặt đòi hỏi phần cứng phức tạp nhất mà không tốn những chu kì CPU cầu nối vì tất cả các khung không thích hợp được che chắn. Khả năng kết nối 9 Ba cài đặt trên đây thay đổi khác nhau về giá cả và hoạt động. Cái thứ nhất không cosgias phần cứng bổ sung đối với giao diện nhưng có thể đòi CPU rất nhanh để quản lí mọi khung. Cái cuối đòi hỏi một chip VLSI nhưng bớt nhiều gánh lặng về xủ lý từ cầu nối tiếp nối đến chip sao cho CPU chậm hơn có thể được dùng và cầu nối có thể quản được nhiều LAN hơn. Khả năng kết nối 9 Hàm ý trong thiết kế việc chọn đường nguồn (routing) là từng máy trong liên mạng biết hay có thể tìm đường dẫn tốt nhất đến từng máy khác. Các route được khai phá như thế nào là một bộ phận quan trọng của thuật toán chọn đường nguồn. Ý tưởng cơ bản là nếu một máy đích không được rõ, máy nguồn cấp phát một frame thăm dò nó ở đâu. Frame thăm dò này được chuyển đi bằng cầu n ối sao cho nó đến tận nơi từn LAN trong liên mạng. Khi có trả lời về, các cầu nối ghi đích danh vào, sao cho máy gởi gốc có thể thấy đúng route và cuối cùng chọn route tốt nhất. [...].. .Khả năng kết nối Trong khi thuật toán tìm thấy một cách rõ ràng route tốt nhất( tìm tất cả các route ), nó chịu đựng một sự nổ khung Hãy xem cấu hình, trong Hình H2.1, có N LAN kết nối tuyến tính bởi cầu nối bộ ba Mỗi khung khai phá từ trạm một gởi đi được chép trên từng khung trong ba cầu nối trên LAN 1, tạo ra 3 khung khai phá trên LAN 2 Từng khung được chép qua từng cầu nối trên LAN... phá ra một route đến một máy tính nào đó, nó lưu route trong bộ nhớ cache, sao cho quá trình khai phá sẽ không phải chạy lần sau Do phương án hạn chế lớn ảnh hưởng của sự nổ khung, nó đặt vài gánh nặng quản lý lên các máy chủ, và toàn thuật toán được xác định không trong suốt, có một mục tiêu gốc, như ta đã nói bên trên Khả năng kết nối Bridg e LAN 2 1 Host Stage 1 2 3 4 N Một chuỗi LAN kết nối bằng... vậy, ta đến tận LAN N là 3 N-1 khung nằm vòng quanh Nếu một tập 12 cầu nối đi ngang qua, sẽ có hơn một nửa triệu khung khai phá sẽ phải được “tiêm” vào LAN cuối cùng, gây tắc nghẽn nghiêm trọng Khả năng kết nối Một quá trình alalog xuất hiện với cầu trong suốt, khi một khung không rẽ đến nơi, nó sẽ đổ tràn, nhưng chỉ dọc theo cây bắc nối thôi, nên tổng số khối lượng các khung đã gởi là hàm tuyến tính... thuật toán được xác định không trong suốt, có một mục tiêu gốc, như ta đã nói bên trên Khả năng kết nối Bridg e LAN 2 1 Host Stage 1 2 3 4 N Một chuỗi LAN kết nối bằng những bộ ba cầu nối Ví dụ Một mạng SRB gồm các LAN và Bridge