7.1.1. Sự dự phòng.
Rất nhiều công ty và tổ chức đã phát triển hoạt động của họ dựa trên mạng máy tính. Việc truy cập vào file server, cơ sở dữ liệu, Internet, Intranet và Extranet
đóng vai trò quan trọng cho sự thành công trong kinh doanh vì nếu mạng bị đứt,
hoạt động suốt 24 giờ, 7 ngày một tuần. Việc thực hiện 100% thời g thì có thể không khả thi nh−ng mục tiêu đặt ra là phải bảo đảm đ g oạt động. Tỉ lệ này có ng
b ột ngày trong 30 năm, ha
động rất tin cậy. Độ tin cậy của hệ thống mạng đ−ợc đảm bảo từ việc trang bị các thiết bị có độ tin cậy cao đến việc thiết kế hệ thống mạng có dự phòng, có khả năng chịu đ−ợc lỗi, hội tụ nhanh để v−ợt qua sự cố.
CD4pro.info CD4pro.info
Mạng có khả năng chịu đ−ợc lỗi nhờ có sự dự phòng. Dự phòng ở đây có nghĩa là chuẩn bị những gì nhiều hơn mức cần thiết bình th−ờng. Nh−ng dự phòng giúp tăng độ tin cậy của mạng nh− thế nào?
Giả sử nh− bạn chỉ có một cách duy nhất để đi làm là đi làm bằng xe hơi của bạn, vậy nếu chiếc xe hơi này bị h− có nghĩa là bạn không thể đi làm cho đến khi chiếc xe hơi này đ−ợc sửa chữa xong.
Nếu chiếc xe này cứ trung binh 10 ngày lại h− mất 1 ngày thì khả năng sử dụng của nó là 90%. Điều này có nghĩa là cứ 10 ngày thì bạn chỉ đi làm đ−ợc 9 ngày. Do đó độ tin cậy đạt đ−ợc 90%.
Nếu bạn mua thêm một xe hơi nữa để đi là. Đúng là không cần thiết phải có
đến 2 chiếc xe hơi chỉ để đi làm nh−ng bạn lại có xe dự phòng khi chiếc xe chính bị h−. Nh− vậy việc đi làm của bạn sẽ không còn bị phụ thuộc vào một chiếc xe nữa.
Cả hai chiếc xe cũng có thể bị h− cùng một lúc, khoảng 100 ngày thì có một ngày nh− thế. Nh− vậy bạn mua thêm chiếc xe thứ 2 để dự phòng, độ tin cậy đã
tăng lên 99%.
H×nh 7.1.1 7.1.2. Cấu trúc dự phòng.
CD4pro.info CD4pro.info
Mục tiêu của cấu trúc dự phòng là loại bỏ điểm tập trung của sự cố. Tất cả
các hệ thống mạng cần phải có dự phòng để nâng mức độ bảo đảm.
Hệ thống đ−ờng giao thông là một ví dụ về cấu trúc có tính dự phòng. Nếu có một con đường bị đóng lại để sửa chữa thì sẽ luôn có đường khác để đi đến đích.
−ờng đi vào thị Ví dụ có một công đồng cách trung tâm thị trấn bởi có một con sông. Nếu chỉ bắc một chiếc cầu qua sông đó thì có nghĩa là chỉ có một con đ
trấn. Cấu trúc nh− vậy là không có sự dự phòng.
Nếu cây cầu này bị ngập hoặc bị h− hỏng do tai nạn thì sẽ không thể đi vào thị trấn bằng chiếc cầu này đ−ợc nữa.
Bắc thêm một chiếc cầu thứ hai qua sông để tạo cấu trúc có dự phòng. Khi
đó người dân ở ngoại ô sẽ không còn bị cắt đứt với trung tâm thị trấn khi một cây cầu bị h− hỏng nữa.
CD4pro.info CD4pro.info
Hình 7.1.2. mô hình có dự phòng và không có dự phòng.
7.1.3. Cấu trúc chuyển mạch dự phòng.
Hệ thống mạng có thiết bị và đ−ờng dự phòng sẽ có khả năng tồn tại cao hơn, tránh đ−ợc mô hình chỉ có một điểm trung tâm của sự cố vì nếu một đ−ờng kết nối hoặc một thiết bị gặp sự cố thì đ−ờng dự phòng hoặc thiết bị dự phòng sẽ lãnh trách nhiệm thay thế.
Ví dụ như hình 7.1.3, nếu Switch A bị hư, lưu lượng từ segment 2 sang segment 1 và sang router vẫn có thể đi qua Switch B.
Switch B.
Nếu port 1 trên Switch A bị h− thi giao thông vẫn có thể đi qua port 1 trên
CD4pro.info CD4pro.info
H×nh 7.1.3
ó, nhờ đó nó có
thể ông biết gì về địa chỉ của máy
đích thì nào nó học đ−ợc địa chỉ
MA đ−ợc chuyển ra tất cả các
por ủ
− hình 7.1.3 có thể sẽ gây ra
trận ã g địa chỉ MAC không ổn định.
á.
−ợc switch sử lý giống nh− gói quảng bá là chuyển ra tÊt
Switch học địa chỉ MAC của thiết bị kết nối vào port của n chuyển dữ liệu đến đúng đích. Nếu switch kh
nó sẽ chuyển gói ra tất cả các port cho đến khi C của thiết bị này. Gói quảng bá và multicast cũng t c a switch.
Chính vì vậy, cấu trúc chuyển mạch dự phòng nh b o quảng bá, chuyển nhiều l−ợt frame và bản
7.1.4. Trận bão quảng b Gãi multicast còng ®
cả các port trừ port nhận gói vào.
CD4pro.info CD4pro.info
H×nh 7.1.4.a
Hình 7.1.4.b. Hậu quả là gây ra một trận bão quảng bá trên mạng.
CD4pro.info CD4pro.info
Ta xét ví dụ trên hình 7.1.4.a: giả sử Host X gửi một gói quảng bá và gói yêu cầu ARP để hỏi địa chỉ lớp 2 của router chẳng hạn. Khí đó switch A nhận đ−ợc gói quảng bá này sẽ chuyển gói quảng bá này sẽ chuyển gói ra tất cả các port. Switch B cũng thực hiện nh− vậy. Kết quả là Switch B sẽ nhận lại các gói quảng bá đ−ợc gửi từ Switch A và ng−ợc lại, Switch A cũng nhận lại các gói quảng bá đ−ợc gửi từ
á của nhau và lại chuyển tiếp ra tất cả các port.
Cứ nh− vậy, mỗi một gói quảng bá mà switch nhận vào sẽ đ−ợc nhân ra tất cả các port gây lên trận bão quảng bá trên mạng. Trận bão quảng bá này sẽ đ−ợc tiếp tục cho đến khi nào một trong hai switch bị ngắt kết nối ra. Switch và các thiết bị đầu cuối sẽ bị quá tải vì phải sử lý quá nhiều các gói quảng bá và không thể sử lý
đ−ợc các gói dữ liệu khác của user. Khi đó hệ thống mạng xem nh− bị tê liệt.
7.1.5. Truyền nhiều l−ợt frame.
Cấu trúc mạng chuyển mạch dự phòng có thể làm cho thiết bị đầu cuối nhận
đ−ợc nhiều frame trung lặp nhau.
Switch B. Cả hai Switch này nhận đ−ợc gói quảng b
H×nh 7.1.5
Ta xét ví dụ trên hình 7.1.5: giả sử rằng cả hai switch vừa mới xoá địa chỉ chỉ MAC của router Y trong bảng ARP của mình lên nó gửi một frame trực i Route
MAC của Router Y trên bảng địa chỉ vì hết thời hạn và giả sử rằng Host X vẫn còn giữ địa
tiếp tớ r Y. Router Y nhận đ−ợc gói giữ liệu này vì nó nằm trong cùng segment víi Host X.
CD4pro.info CD4pro.info
Router Y trên bảng địa chỉ nên nó chuyển frame ra tất cả các port của nó. Tương tự trên switch B cũng vậy. Kế −ợc nhiều frame trùng nhau.
§i n
h.
Cấu trúc mạng chuyển mạch dự phong có thể làm cho các switch học đ−ợc thông tin sai về địa chỉ, switch sẽ học đ−ợc một địa chỉ MAC trên một port mà trong khi địa chỉ MAC này thật sự nằm trên port khác.
Switch A cũng nhận đ−ợc frame này nh−ng không có địa chỉ MAC của t quả là Router Y nhận đ
ều ày làm cho các thiết bị tốn tài nguyên để xử lý nhiều frame không cần thiết.
7.1.6. Cơ sở dữ liệu địa chỉ MAC không ổn địn
H×nh 7.1.6
Ta xét ví dụ nh− trên hình 7.1.6: giả sử địa chỉ MAC của Router Y không có trong bảng địa chỉ của cả hai switch.
Giả sử host X gửi một gói dữ liệu trực tiếp đến Router Y. Switch A và B đều nhận đ−ợc gói gữi liệu này và học đ−ợc địa chỉ MAC của Host X là nằm trên port 0. Sau khi đó dữ liệu này đ−ợc hai switch chuyển ra tất cả các port vì trên hai switch đều ch−a có địa chỉ MAC của Router Y. Kết quả là switch A nhận lại gói dữ
liệ ừ
Switch A vào port 1.
trê