9.Алгоритмы sta

Идея STA: исключить замкнутые петли, перевести одну из линий в заблокированную либо резервное состояние.

Алгоритм STA формализует сеть в виде графа , вершинами которого являются коммутаторы и сегменты сети.

Алгоритм STA обеспечивает поиск древовидной топологии связей с единственным путем от каждого коммутатора и от каждого сегмента до некоторого выделенного коммутатора (корня дерева) при минимально возможном расстоянии. Единственность пути гарантирует отсутствие петель, а минимальность расстояния — рациональность маршрутов следования до магистрали коммутатора.

В качестве расстояния в STA используется метрика — это величина, обратно пропорциональная пропускной способности сегмента или так называемое «условное время сегмента».

Вводятся следующие понятия:

Корневой коммутатор (Root Switch), от которого строится дерево, и он может быть выбран автоматически, либо назначен администратором

2 старших конфигурируются вручную, это позволяет администратору “влиять” на автоматический выбор коммутатора. Для каждого определяется корневой порт – это порт, который имеет по сети кратчайшее расстояние до корневого коммутатора.

Для каждого сегмента коммутатора выбирается назначенный порт – это порт который имеет кратчайшее расстояние от данного сегмента до корневого коммутатора.

Недостатки алгоритма STA:

Для больших сетей время определения новой активной конфигурации может быть велико.

Spanning Tree Protocol (IEEE 802.1D) и Rapid STP (IEEE 802.1w)

Основной задачей STP является приведение сети Ethernet с множественными связями к древовидной топологии, исключающей циклы пакетов

Rapid STP (RSTP) характеризуется значительными усовершенствованиями STP, среди которых необходимо отметить уменьшение времени сходимости и более высокую устойчивость. Описан в стандарте IEEE 802.1w (впоследствии включен в 802.1D-2004).

Multiple STP (MSTP) является наиболее современной стандартной реализацией STP, учитывающей все достоинства и недостатки предыдущих решений. Описана в стандарте IEEE 802.1s (впоследствии включен в 802.1Q-2003). В отличие от PVST+, в котором число экземпляров связующего дерева (spanning tree) равно числу виртуальных сетей, MSTP предполагает конфигурирование необходимого количества экземпляров вне зависимости от числа виртуальных сетей (VLAN) на коммутаторе. В один экземпляр MST могут входить несколько виртуальных сетей. Однако, все коммутаторы, участвующие в MST, должны иметь одинаково сконфигурированные группы VLAN (MST instances), что ограничивает гибкость при изменении конфигурации сети.

Покрывающее дерева STA

10.Агрегирование каналов лвс.

Агрегирование портов используется для объединения некоторого количества портов с целью организации 1 логического канала с высокой пропускной способностью. В этом случает можно активно использовать избыточность связи в локальных сетях, и в отличие от STA, все избыточные связи обстаются в рабочем состоянии, а имеющийся трафик распределяется между нами и целью обеспечения баланса нагрузки.

Несмотря на повышение производительности и надёжности агрегирование портов обладает недостатком, которые заключается в том, что принимается во внимание только связи в рамках транка соединения и полностью игнорируется все, что проходит все этого участка сети. Поэтому в результате взаимодействия одного транкового соединения никак не будет координироваться с работой других транковых соединений.

Поэтому агрегирование каналов необходима применять с алгоритмам STA и для STA транк будет выглядеть как одна связь.

Два метода объединения портов

Static (использовался ранее в коммутаторах D-Link)

IEEE 802.3ad LACP (Link Aggregation Control Protocol) , динамический (новый)

• Группы могут объединять только порты с одинаковой скоростью и одинаковой средой передачи

• Для настройки транка достаточно настроить «связывающий порт»

• Для STP транк – это один канал

Примечание:

1. Если на одном конце транка настроен LACP, то на другом также должен быть настроен LACP. Если же на другом конце настроен Static – транк работать не будет.

2. Если коммутатор, поддерживающий LACP необходимо объеденить в транк с более старым устройством, поддерживающим только Static – на новм коммутаторе также настраивается Static

11.Gigabit Ethernet

Летом 1996 года было объявлено о создании группы 802.3z для разработки протокола Gigabit Ethernet, максимально подобного Ethernet, но с битовой скоростью 1000 Мбит/с

Среданезависимый интерфейс GMII (gigabit media independent interface) обеспечивает взаимодействие между уровнем MAC и физическим уровнем. GMII интерфейс является расширением интерфейса MII и может поддерживать скорости 10, 100 и 1000 Мбит/с.

В GE был принят – минимальный размер кадра (512 байт), что позволило – 5,12 и 200м. И позволяет обеспечить совместимость между FE, GE и E.

Среданезависимый интерфейс GMII (gigabit media independent interface) обеспечивает взаимодействие между уровнем MAC и физическим уровнем. GMII интерфейс является расширением интерфейса MII и может поддерживать скорости 10, 100 и 1000 Мбит/с. Он имеет отдельные 8 битные приемник и передатчик, и может поддерживать как полудуплексный, так и дуплексный режимы. Кроме этого, GMII интерфейс несет один сигнал, обеспечивающий синхронизацию (clock signal), и два сигнала состояния линии - первый (в состоянии ON) указывает наличие несущей, а второй (в состоянии ON) говорит об отсутствии коллизий - и еще несколько других сигнальных каналов и питание. Трансиверный модуль, охватывающий физический уровень и обеспечивающий один из физических средазависимых интерфейсов, может подключать например к коммутатору Gigabit Ethernet посредством GMII интерфейса.

Подуровень физического кодирования PCS. При подключении интерфейсов группы 1000Base-X, подуровень PCS использует блочное избыточное кодирование 8B10B, заимствованное из стандарта ANSI X3T11 Fibre Channel. Аналогичного рассмотренному стандарту FDDI, только на основе более сложной кодовой таблицы каждые 8 входных битов, предназначенных для передачи на удаленный узел, преобразовываются в 10 битные символы (code groups). Кроме этого в выходном последовательном потоке присутствуют специальные контрольные 10 битные символы. Примером контрольных символов могут служить символы, используемые для расширения носителя (дополняют кадр Gigabit Ethernet до его минимально размера 512 байт). При подключении интерфейса 1000Base-T, подуровень PCS осуществляет специальное помехоустойчивое кодирование, для обеспечения передачи по витой паре UTP Cat.5 на расстояние до 100 метров - линейный код TX/T2, разработанный компанией Level One Communications.

Два сигнала состояния линии - сигнал наличие несущей и сигнал отсутствие коллизий - генерируются этим подуровнем.

Эффект DMD

• Менее удачное волокно, хотя удовлетворяет всем требованиям;

• Менее удачный передатчик;

• Менее удачный ввод сигнала.