Giáo trình hệ tính CCNA Tập 3 P11 ppsx

343 Không phụ thuộc vào giao thức Lớp 3 Tăng thời gian trễ trên mạng. 4.2.3. Phân đoạn mạng bằng router. Phân đoạn mạng bằng router sẽ làm tăng thời gian trễ của mạng lên 20% đến 30%. Thời gian trễ này cao hơn bridge vì router hoạt động ở lớp Mạng và sử dụng địa chỉ IP để quyết định chọn đờng tốt nhất đến máy đích. i hân đoạn mạng trong một mạng đơn nay trong một subnet thôi. Còn router cung cấp kết nối giữa các mạng và các subnet với nhau. Router không chuyển gói quảng bá trong khi swich và bridge bắt buộc phải chuyể Br dge và switch chỉ p n gói quảng cáo. 344 - Dễ quản lý hơn, chức năng nhiều hơn, nhiều đờng đi hơn - Thu nhỏ khích thớc miền quảng bá - Hoạt động ở lớp 3 4.2.4. Phân đoạn mạng bằng switch Chuyển mạch LAN giúp giảm đi tình trạng thiếu hụt băng thông và nghẽn mạch. Switchsẽ phân đoạn mạng LAN thành các vi đoạn (microsegment), thu nhỏ tối đa kích thớc miền đụng độ. Tuy nhiên tất cả các host kết nối vào một switch vẫn nằm trong cùng một miền quảng bá. 345 Trong mạng Ethernet LAN thuần chuyển mạch, các node thực hiện chức năng truyền và nhận gióng nh là trong mạng chỉ có duy nhất mình nó vậy. Khi hai node thiết lập kế nối, một mạch ảo đợc thiết lập giữa chúng và cuing cấp toàn bộ băng thông mạng. Mạch ảo này chỉ tồn tại trong switch khi các node cần trao đổi. Các kết nối bằng switch cung cấp nhiều thông lợng hơ so với Ethernet LAN kết nối bằng bridge hay hub. - Swithc loại trừ đụng độ bằng cách phân đoạn cực nhỏ (microsegement). - Tời gian trễ thấp và tốc độ chuyển trang frame cao trên mỗi port. - Hoạt động tốt với card mạng và cáp có sẵn của chuẩn 802.3 (CSMA/CD). .2.5. Hoạt động cơ bản của switch. Chuyển mạch là một kỹ thuật giúp giảm tắc nghẽn trọng mạng Ethernet, oken Ring và FDDI (Fiber Distributed Data Inteface). Chuyển mạch thực hiện đợc việc này bằng cách giảm giao th đợc sử dụng để thay thế cho hub và vẫn hoạt động tốt với các cấu trúc cáp có sẵn. 4 T ông và tăng băng thông. LAN switch thờng Switch thực hiện hoạt động chính sau: - Chuyển mạch frame - Bảo trì hoạt động chuyển mạch. 346 hả năng truy cập riêng biệt trên port Loại trừ đợc đụng độ và tăng thông lợng đờng truyền - Hỗ trợ đợc nhiều phiên giao dịch cùng một lúc - Chuyển frame dựa trên bảng chuyển mạch + Chuyển frame dựa theo địa chỉ MAC (Lớp 2). - Hoạt động ở Lớp 2 của mô hình OSI. - Học vị trí kết nối của từng máy trạm bằng cách ghi nhận địa chỉ nguồn trên frame nhận vào. + Chuyển frame ra tất cả các port khi địa chỉ đích là quảng bá, multicast hoặc là một địa chỉ mà switch không biết. + Chỉ chuyển frame ra port khác khi địa chỉ đích nằm ở port khác với port nhận vào. - K - 347 Hình 4.2.5.b. Hoạt động cơ bản của switch. Ta xét hoạt động của switch từ lúc ng bảng chuyển mạch. ở hình này, máy A thực ban đầu cha có thông tin gì tro hiện gửi gói dữ liệu cho máy B. Hình 4.2.5.c. Switch nhận đợc frame từ máy A vào port số 3. Switch kiểm tra địa chỉ nguồn trong frame nhân đợc và ghi nhận vào bảng chuyển mạch: địa chỉ MAC của máy A tơng ứng với port số 3. 348 Hình 4.2.5.d. ở thời điểm này, trên bảng chuyển mạch của switch cha có thông tin gì về địa chỉ đích là địa chỉ MAC của máy B. Do đó, switch chuyển frame ra tất cả các port từ port số 3 là port nhận frame vào. Hình 4.2.5.e. Máy B nhận đợc dữ liệu máy A gửi cho nó, nó gửi dữ liệu của nó lại cho máy A 349 Lúc này, switch nhận vào từ port số 4 gói dữ liệu của máy B gửi cho máy A. Cũng bằng cách học địa chỉ nguồn trong frame nhận vào, switch sẽ ghi nhận đợc vào bảng chuyển mạch: địa chỉ MAC của máy B là tơng ứng với port số 4. Địa chỉ đích của frame này là địa chỉ MAC của máy A mà swithc đã học trớc đó. Do đó, switch chỉ chuyển frame ra port số 3. 4.2.6. Thời gian trễ của Ethernet switch. Thời gian trễ là khoảng thời gian từ lúc switch bắt đầu nhận frame cho đến khi switch đã chuyển hết frame ra port đích. Thời gian trễ này phụ thuộc vào cấu hình chuyển mạch và lợng giao thông qua switch. Thời gian trễ đợc đo đơn vị nhỏ hơn giây. Đối với thiết bị mạng hoạt động với tốc độ cao thì mỗi một nano giây (ns) trễ hơn là một ảnh hởng lớn đến hoạt động mạng. 4.2.7. Chuyển mạch Lớp 2 và Lớp 3. Chuyển mạch là tiến trình nhận frame vào từ một cổng và chuyển frame ra một cổng khác. Router sử dụng chuyển mạch Lớp 3 để chuyển mạch các gói đã đợc định tuyến xong. Switch sử dụng chuyển mạch Lớp 2 để chuyển frame. ự khác nhau giữa chuyển mạch Lớp 2 và Lớp 3 là loại thông tin nằm trong frame đợc sử dụng để quyết định chọn cổng ra là khác nhau. Chuyển mạch Lớp 2 dựa trên thông tin về địa chỉ MAC. Còn chuyển mạch Lớp 3 thì dựa và địa chỉ lớp Mạng ví dụ nh địa chỉ IP. Chuyển mạch Lớp 2 nhìn vào địa chỉ MAC đích trong phần header của frame và chuyển frame ra đúng port dựa theo thông tin về địa chỉ MAC trên bảng chuyển S 350 mạch. Bảng chuyển mạch đợc lu trong bộ nhớ địa chỉ CAM (Content Addressable Memory). Nếu switch Lớp 2 không biết phải gửi frame ra port nào cụ thể thì đơn giản là nó quảng bá frame ra tất cả các port của nó. Khi nhận đợc gói trả lời về, switch sẽ ghi nhận địa chỉ mới vào CAM. Chuyển mạch Lớp 3 là một chức năng của Lớp Mạng. Chuyển mạch Lớp 3 kiểm tra thông tin nằm trong phần header của Lớp 3 và dựa vào địa chỉ IP trong đó để chuyển gói. Dòng giao thông trong mạng chuyển mạch hay mạng ngang hàng hoàn toàn khác với dòng giao thông trong mạng định tuyến hay mạng phân cấp. Trong mạng phân cấp, dòng giao thông đợc uyển chuyển hơn trong mạng ngang hàng. Hình 4.2.7.a. Chuyển mạch lớp 2 351 Hình 4.2.7.b. Chuyển mạch lớp 3 4.2.8. Chuyển mạch đối xứng và bất đối xứng. Chuyển mạch LAN đợc phân loại thành đối xứng và bất đối xứng dựa trên bảng thông của mỗi Port trên switch. Chuyển mạch đối xứng là chuyển mạch giữa các port có cùng băng thông. Chuyển mạch bất đối xứng là chuyển mạch giữa các port có băng thông khác nhau, ví dụ nh giữa các port 10 Mb/s và port 100 Mb/s. Chuyển mạch bất đối xứng cho phép dành nhiều băng thông hơn cho port nối vào server để tránh nghẽn mạch trên đờng này khi có nhiều client cùng truy cập vào server cùng một lúc. Chuyển mạch bất đối xứng cần phải có bộ nhớ đệm để giữ frame đợc liên tục giữa hai tốc độ khác nhau của hai port. - Chuyển mạch giữa hai port có cùng băng thông (10/10 Mb/s hay 100/100 Mb/s). - Thông lợng càng tăng khi số lợng thông tin liên lạc đồng thời tại một thời điểm càng tăng. 352 H×nh 4.2.8.a . ChuyÓn m¹ch ®èi xøng. - ChuyÓn m¹ch gi÷a hai port kh«ng cïng b¨ng th«ng (10/100 Mb/s) - §ßi hái ph¶i cã bé nhí ®Öm. H×nh 4.2.8.b. ChuyÓn m¹ch bÊt ®èi xøng. [...]... Trong các hệ thống mang hiện nay, Fast Ethernet switch đợc sử dụng làm đờng trục chính cho LAN, còn Ethernet hub, Ethernet switch hoặc Fast Ethernet hub đợc sử dụng để kết nối xuống các máy tính Khi các ứng dụng mới nh truyền thông đa phơng tiện, video hội nghị ngày càng trở nên phổ biến hơn thì mỗi máy tính sẽ đợc một kết nối 100 Mb/s riêng vào switch 4 .3. 2 Các chế độ chuyển mạch frame Có 3 chế độ... đụng độ nhỏ hơn Đặc điểm đầu tiên: Tách biệt giao thông trên từng segment Ethernet switch chia hệ thống mạng thành các đơn vị cực nhỏ gọi là microsegment Các segment 35 6 nh vậy cho phép các user trên segment khác nhau có thể gửi dữ liệu cùng một lúc mà không làm chậm lại các hoạt động của mạng Bằng cách chia nhỏ hệ thống mạng, bạn sẽ làm giảm lợng user và thiết bị cùng chia sẻ một băng thông Mỗi segment... mạch này, thời gian trễ cũng đợc tính từ lúc switch nhận đợc bit đầu tiên cho đến khi switch phát đi bit đầu tiên đó Thời gian trễ của mỗi chế độ chuyển mạch phụ thuộc vào cách mà switch chuyền frame nh thế nào Đẻ chuyển frame đợc nhanh hơn, switch đã bớt thời gian kiểm tra lỗi frame đi nhng làm nh vậy lại làm tăng lợng dữ liệu cần truyền lại 4 .3 Hoạt động của switch 4 .3. 1 Chức năng của Ethernet switch... vào toàn bộ frame xong rồi mới bắt đầu chuyển đi Switch đọc địa chỉ nguồn, đích và lọc frame nếu cần trớc khi quyết định chuyển frame ra Vì switch phải nhận xong toàn bộ frame rồi mới bắt đầu tiến trình chuyển 35 4 mạch frame nên thời gian trễ sẽ càng lớn đối với frame càng lớn Tuy nhiên nhờ vậy switch mới có thể kiểm tra lỗi cho toàn bộ frame giúp khả năng phát hiện lỗi cao hơn - Cut-through: Frame đợc.. .35 3 4.2.9 Bộ đệm Ethernet switch sử dụng bộ đệm để giữ và chuyển frame Bộ đệm còn đợc sử dụng khi port đích đang bận Có hai loại bộ đệm có thể sử dụng để chuyển frame là bộ đệm theo port và bộ đệm chia... port của nó nên mọi host đều nhận đợc dữ liệu và phải xử lý dữ liệu cho dù những dữ liệu này không phải gửi cho chúng Do đó, mạng Lan có hiệu suất hoạt động cao thờng sử dụng chuyển mạch toàn bộ - Switch tập trung các kết nối và quyết định chọn đờng dẫn để chuyển dữ liệu hiệu quả Frame đợc chuyển mạch từ port nhận vào đến port phát ra Mỗi port là một kết nối cung cấp chọn băng thông cho host - Trong Ethernet... Do đó cơ chế này không kiểm tra đợc frame nhận vào có bị lỗi hay không mặc dù điều này không xảy ra thờng xuyên và máy đích sẽ huỷ gói nếu gói bị lỗi Trong chế độ chuyển mạch nhanh, thời gian trễ đợc tính từ lúc switch nhận vào bit đầu tiên cho đến khi switch phát ra bit đầu tiên - Fragment-free: Cơ chế chuyển mạch này sẽ lọc bỏ cách mảnh gãydo đụng độ gây ra trớc khi bắt đầu chuyển gói Hầu hết những... truyền lại 4 .3 Hoạt động của switch 4 .3. 1 Chức năng của Ethernet switch Switch là một thiết bị mạng chọn lựa đờng dãn để gửi frame đến đích, Cả switch và bridge đều hoạt động ở Lớp 2 của mô hình OSI 35 5 Đôi khi switch còn đợc gọi là bridge đa port hay hub chuyển mạch Swich quyết định chuyển frame dựa trên địa chỉ MAC, do đó nó đợc xếp ào thiết bị Lớp 2 Ngợc lại, hub chỉ tái tạo lại tín hiệu Lớp 1 . 34 3 Không phụ thuộc vào giao thức Lớp 3 Tăng thời gian trễ trên mạng. 4.2 .3. Phân đoạn mạng bằng router. Phân đoạn mạng bằng router sẽ làm tăng thời gian trễ của mạng lên 20% đến 30 % frame từ máy A vào port số 3. Switch kiểm tra địa chỉ nguồn trong frame nhân đợc và ghi nhận vào bảng chuyển mạch: địa chỉ MAC của máy A tơng ứng với port số 3. 34 8 Hình 4.2.5.d 4.2.7. Chuyển mạch Lớp 2 và Lớp 3. Chuyển mạch là tiến trình nhận frame vào từ một cổng và chuyển frame ra một cổng khác. Router sử dụng chuyển mạch Lớp 3 để chuyển mạch các gói đã đợc định