180 likes | 418 Views
Sillat ja kytkimet. Kim Grönholm Ilmari Puustjärvi. Johdanto. Tietokoneiden suorituskyvyt ja tiedonsiirtotarpeet lisääntyneet -> Tarve kehittää verkkolaitteita Silta ja kytkin Erillisiä laitteita Sisältävät portteja Toimivat OSI-mallin siirtoyhteyskerroksella. SILTA - toiminta.
E N D
Sillat ja kytkimet Kim Grönholm Ilmari Puustjärvi
Johdanto • Tietokoneiden suorituskyvyt ja tiedonsiirtotarpeet lisääntyneet -> Tarve kehittää verkkolaitteita • Silta ja kytkin • Erillisiä laitteita • Sisältävät portteja • Toimivat OSI-mallin siirtoyhteyskerroksella
SILTA - toiminta • Yhdistää kaksi verkkosegmenttiä • Oppii verkon asemien sijainnit ( läpinäkyvä silta) • Vähentää turhaa liikennettä • Voi toimia eristimenä
SILTA - toiminta • Verkossa mahdollisesti useampia siltoja • Vaihtoehtoisia reittejä asemien välillä • Parempi viansietokyky • Ongelmana silmukat • Ratkaisuna Spanning Tree
SILTA – Spanning Tree • IEEE802.1d • Tarkoituksena silmukkavapaa verkko • Viestintä BPDU paketeilla • Algoritmi • 1. Juurisillan valinta ( alhaisin siltatunniste ) • 2. Juuriportit muille silloille ( lyhin polku juurisiltaan) • 3. Suuntasiltojen valinta ( lyhin polku juurisiltaan) • Ongelmana hidas uudelleen kytkeytyminen -> RSTP ( Rapid Spanning Tree Protocol )
SILTA – Source Routing • Token Ring verkkoihin kehitetty • Toinen tapa saattaa paketit perille • Silloissa ei osoitetauluja -> lähettäjillä reittitaulut • Algoritmi • 1. Lähde lähettää ”tutkimuskehyksen” • 2. Sillat lisäävät tutkimuskehyksen RIF kenttään tietonsa • 3. Kohde lähettää saapuneet tutkimuskehykset takaisin • 4. Lähde valitsee käytettävän reitin
SILTA - etäsilta • Liittää yhteen kaksi kaukana toisistaan olevaa verkkoa • Koostuu kolmesta osasta • Kaksi siltaa • WAN linkki • Ongelmana hidas tiedonsiirto ja tietoturva
KYTKIN - Yleistä • Kuin moniporttinen silta • Jokainen portti oma segmenttinsä • Broadcast- ja Multicast-viestit lähetetään kaikkiin portteihin • Suuremmat kytkimet modulaarisia 16-porttinen 10/100 Mbps kytkin
KYTKIN - Ruuhkanhallinta • Puskurointi • Yhdistetty vuonhallintaan • Suuri puskuri aiheuttaa viivettä, pieni vuotaa helpommin yli • Puskurimuisti voi olla jaettu porttien kesken. Tällöin määritelty, kuinka suuren osan muistista yksi portti voi saada.
KYTKIN - Taustaväylätekniikat • Jaetun muistin tekniikka • Data tallennetaan ensin jaetulle muistialueelle ja välitetään sitten. • Aiheuttaa hieman viivettä • Yleisin taustaväylätekniikka nykyisin • Matriisikytkentä • Välitysmatriisi, jossa jokainen sisääntulo kohtaa ulostulon • Taustaväylätekniikoista vanhin
KYTKIN - Taustaväylätekniikat • Nopea väylä • Kaikki portit kytketty samaan erittäin nopeaan dataväylään jota pitkin paketit kuljetetaan kohdeporttiin • Kyllin nopea käsittelemään kaikkien porttien liikenteen samanaikaisesti –> ei viivettä • Kallis ratkaisu
KYTKIN – VLAN, Virtuaaliverkot • Voidaan rajata levitysviestialuetta ja samalla parantaa tietoturvaa • Virtuaaliverkot perustuvat loogiseen jakoon, ei fyysiseen -> Saman virtuaaliverkon asemat voivat olla kytkettynä eri kytkimiin • Virtuaaliverkkojen välinen liikenne voidaan reitittää
KYTKIN – VLAN, Virtuaaliverkot • Määrittely tehdään joko porttikohtaisesti tai luettelemalla samaan virtuaaliverkkoon kuuluvien laitteiden MAC-osoitteet • Ensimmäinen kytkin lisää pakettiin VLAN-tagin, jonka mukaan seuraavat kytkimet ohjaavat pakettia • VLAN-merkintää voidaan käyttää vain VLAN-tuellisten laitteiden välillä
KYTKIN - Kytkentätavat • Cut Through • Paketista luetaan vain kohdeosoite • Nopea • Ei virheenkorjausta • Store and forward • Paketti luetaan kokonaan kytkimen muistiin ja sen eheys tarkistetaan • Aiheuttaa hieman viivettä • Yleisin käytössä oleva menetelmä
KYTKIN - Kytkentätavat • Fragment Free • Pakettia ei lueta kokonaan muistiin, mutta siitä luetaan enemmän kuin pelkkä osoite • Yleisimmät virheet voidaan havaita • Alun perin Ciscon kehittämä
KYTKIN - Termit • Suureet • Latenssi on aika jonka paketti viipyy kytkimessä • Kytkentänopeus on teoreettinen nopeus, jolla kytkin voi suorittaa kytkentöjä • Läpäisy kuvaa pakettien määrää, jotka kytkin pystyy välittämään ilman pakettihäviöitä • Välitysnopeus on sama kuin läpäisy, mutta ei huomioi pakettihäviöitä • Porttien määrä ja nopeus • Osoitetaulun koko
KYTKIN - Termit • Ominaisuudet • Port Mirroring • Class of Service • Filtering & Rate limiting • Non-Blocking • Auto-MDIX • Enchanced Stacking • VLAN
YHTEENVETO • Silta on verkkolaite jota käytetään verkkojen yhdistämiseen ja segmentointiin • Kytkin on kuin moniporttinen silta • Kytkimien hinnat ovat laskeneet jatkuvasti ja ne ovatkin korvanneet sillat ja keskittimet • Kytkimet ovat monimutkaisia laitteita, joiden toiminnan ymmärtäminen ei ole käyttämisen kannalta välttämätöntä. • Kytkimet ovat erittäin tärkeitä ja yleisiä lähiverkon komponentteja ja niiden asema tulee säilymään pitkään