6 Strato di collegamento 3 2010 - Dipartimento Infocominfocom.uniroma1.it/~rrsn/wiki/uploads... ·...

Marco Listanti

Lo strato di collegamentoP t 3Parte 3

Telecomunicazioni e Telerilevamento - Prof. Marco Listanti - A.A. 20010/2011INFOCOM Dept

Marco Listanti

Indirizzamento nello strato di Indirizzamento nello strato di collegamento


Indirizzi MACIndirizzi MAC

Indirizzo IP a 32 bit (Strato di rete) Indirizzo a livello di rete

Analogo all’indirizzo postale di una persona

Ha una struttura gerarchica e deve esser aggiornato quando Ha una struttura gerarchica e deve esser aggiornato quando una persona cambia residenza (cambia rete)

Indirizzo MAC (strato di data link)Indirizzo MAC (strato di data link)Analogo al numero di codice fiscale di una persona

Ha una struttura orizzontale e non varia a seconda del luogo in cui la persona si trasferisce (indipendente dalla rete)

I di i 48 bit ( l i t d ll LAN)


Indirizzo a 48 bit (per la maggior parte delle LAN)


Ciascuna scheda di rete ha un indirizzo MAC univoco

1A-2F-BB-76-09-AD

Indirizzo broadcast:FF-FF-FF-FF-FF-FF

LAN(cablata owireless)

58-23-D7-FA-20-B071-65-F7-2B-08-53

h d di t

Una LAN usa l’indirizzo MAC per consegnare le unità dati a destinazione

0C-C4-11-6F-E3-98


= scheda di rete


La IEEE sovrintende alla gestione degli indirizzi MAC

Quando una società vuole costruire schede di rete, compra un blocco di spazio di indirizzi (unicità degli indirizzi)

Indirizzo orizzontale MAC --> portabilitànd r zzo or zzontale M portab l tàÈ possibile spostare una scheda LAN da una LAN a un’altra

Gli i di i i IP h hi Gli indirizzi IP hanno una struttura gerarchica e devono essere aggiornati se spostati


dipendono dalla sottorete IP cui il nodo è collegato.

Address Resolution Protocol (ARP)Address Resolution Protocol (ARP)

d P (h d Ogni nodo IP (host, router) nella LAN ha una tabella ARP

Come si determinal’indirizzo MAC di B se si conosce solo l’indirizzo IP di B?

Tabella ARPcontiene la corrispondenza tra

237.196.7.78corrispondenza tra indirizzi IP e MAC

< Indirizzo IP; Indirizzo MAC; TTL>

( d )

1A-2F-BB-76-09-AD

237.196.7.23 237.196.7.14

TTL (tempo di vita)valore che indica quando bisognerà eliminare una d t ll t b ll58-23-D7-FA-20-B071-65-F7-2B-08-53

LAN

data voce nella tabellail tempo di vita tipico è di 20 min

58 23 D7 FA 20 B0

0C-C4-11-6F-E3-98237 196 7 88


237.196.7.88

Protocollo ARP nella stessa sottoreteProtocollo ARP nella stessa sottorete

l B l h RP A vuole inviare una pacchetto a B, e l’indirizzo MAC di B non è nella tabella ARP di A

B riceve il pacchetto ARP, e risponde ad A comunicandogli il proprio indirizzo MACtabella ARP di A

A trasmette in un pacchetto broadcast il messaggio di richiesta ARP

indirizzo MACil frame viene inviato all’indirizzo MAC di A che è scritto nel messaggio ARPmessaggio di richiesta ARP,

contenente l’indirizzo IP di B

I di i MAC d l

scritto nel messaggio ARP

Il messaggio di risposta ARP è inviato in un pacchetto standardIndirizzo MAC del

destinatarioFF-FF-FF-FF-FF-FF

pacchetto standardARP è “plug-and-play”:

La tabella ARP di un nodo si Tutte gli host della LAN ricevono la richiesta ARP

La tabella ARP di un nodo si costituisce automaticamente e non deve essere configurata dall’amministratore del


dall amministratore del sistema

Invio verso un nodo esterno alla sottorete

d h d B d L N d

Invio verso un nodo esterno alla sottorete

Invio di un pacchetto da A a B tra due LAN diverse attraverso un router RE’ necessario che A conosca l’indirizzo IP di BE necessario che A conosca l indirizzo IP di B

E6-E9-00-17-BB-4BA74-29-9C-E8-FF-55

88-B2-2F-54-1A-0F

1A-23-F9-CD-06-9B

E6-E9-00-17-BB-4B

111.111.111.111

A222.222.222.221

R

222.222.222.220111.111.111.110

111.111.111.112 B222.222.222.222

49 BD D2 C7 56 2A

Il router R ha due tabelle ARP, una per ciascuna LAN

CC-49-DE-D0-AB-7D

49-BD-D2-C7-56-2A


, p L

Invio verso un nodo esterno alla sottoreteInvio verso un nodo esterno alla sottorete

h d BA crea un pacchetto con origine A, e destinazione BA usa ARP per ottenere l’indirizzo MAC di RA invia il pacchetto a RA invia il pacchetto a RR rimuove il pacchetto IP dalla frame Ethernet, e vede che la destinazione è BR usa ARP per ottenere l’indirizzo MAC di BR crea un frame contenente il pacchetto IP e lo invia a B.

88-B2-2F-54-1A-0F

1A-23-F9-CD-06-9B

E6-E9-00-17-BB-4B

111 111 111 111

A74-29-9C-E8-FF-55

222.222.222.221

88-B2-2F-54-1A-0F

R222.222.222.220111.111.111.110

111.111.111.112

111.111.111.111

B222.222.222.222


RCC-49-DE-D0-AB-7D

49-BD-D2-C7-56-2A

Marco Listanti

Ethernet


EthernetEthernet

1 0 H d k d l d H l d1970 ALOHAnet radio network deployed in Hawaiian islands1973 Metcalf and Boggs invent Ethernet, random access in wired net1979 DIX Ethernet II Standard1985 IEEE 802.3 LAN Standard (10 Mbps)1995 Fast Ethernet (100 Mbps)1998 Gi bi E h 1998 Gigabit Ethernet 2002 10 Gigabit Ethernet

Il progetto originale di Bob MetcalfeBob Metcalfeche portò allo standard Ethernet


Topologia a bus o a stellaTopologia a bus o a stella

L l b l è d ll l La topologia a bus originale è stata sostituita dalla topologia a stella alla metà degli anni 90Al centro della stella è collocato un elemento denominato hub o Al centro della stella è collocato un elemento denominato hub o switch che esegue le funzioni di commutazione delle frame sui rami della stellaCiascun nodo esegue un protocollo Ethernet separato e non Ciascun nodo esegue un protocollo Ethernet separato e non entra in collisione con gli altri

switch Topologia a stella


Bus: cavo coassiale

IEEE 802 3 MACIEEE 802.3 MAC

C M /CDCSMA/CDParametro principale di sistema: Slot TimeParametro principale di sistema Slot Time

limite superiore per rivelare una collisione (2tprop)li it i i i il l i limite superiore per acquisire il canale in trasmissionelimite superiore per la lunghezza di una frame in limite superiore per la lunghezza di una frame in caso di collisionequanto per il calcolo del tempo di ritrasmissione in quanto per il calcolo del tempo di ritrasmissione in caso di collisionemax{round-trip propagation MAC jam time}


max{round trip propagation, MAC jam time}

IEEE 802 3: Parametri originaliIEEE 802.3: Parametri originali

Transmission Rate: 10 Mbit/s

Lunghezza minima di una frame: 512 bit = 64 byteg y

Slot time: 512 bit/10 Mbit/s = 51.2 μsec51 2 μsec x 2 x 105 km/sec = 10 24 km (round trip delay)51.2 μsec x 2 x 105 km/sec = 10.24 km (round trip delay)

5.12 km estensione massima della rete

Lunghezza massima della rete: 2500 meters + 4 repeater (5 tratte di 500 metri ciascuna)

Regolaogni incremento di 10 volte del bit rate, determina la di i i i di 10 lt d ll l h i d ll t


diminuizione di 10 volte della lunghezza massima della rete

Frame Ethernet (IEEE 802 3)Frame Ethernet (IEEE 802.3)

h d d l h P f La scheda di rete trasmittente incapsula i pacchetti IP in una frame Ethernet

64 – 1518 byte

Preamble SDDest

AddressSource

AddressData PAD CRC

Preambolo (7 byte) Ogni byte ha la configurazione 10101010 (onda quadra)

Length

Ogni byte ha la configurazione 10101010 (onda quadra)Serve per “attivare” le schede di rete dei riceventi e a sincronizzare i loro clock con quello del trasmittente

St t D li it (1 b t )Start Delimiter (1 byte)ha configurazione 10101011indica l’inizio della frame


Frame Ethernet (IEEE 802 3)Frame Ethernet (IEEE 802.3)

D dd (6 b )Source e Destination Address (6 byte ciascuno)Sono gli indirizzi MAC del mittente e del destinatario della frameQuando una scheda di rete riceve una frame contenente nel campo Quando una scheda di rete riceve una frame contenente nel campo destination address il proprio indirizzo MAC o l’indirizzo broadcast (es.: un pacchetto ARP), copia la frame nel buffer di ricezioneLe frame con altri indirizzi MAC vengono ignorate

Length (2 byte)Indica il numero di byte del campo informativoLunghezza massima della frame 1518 byte (esclusi preamble e SD)Lunghezza massima della frame 1518 byte (esclusi preamble e SD)Lunghezza massima del campo informativo 1500 bytes

PADassicura che la lunghezza minima di una frame sia 64 byte

CRC (4 byte)


Servizio senza connessione non affidabileServizio senza connessione non affidabile

Senza connessionenon è prevista nessuna forma di handshake non è prevista nessuna forma di handshake preventiva con il destinatario prima di inviare un pacchettop

Non affidabileil ricevente non invia alcun riscontro

Il flusso delle frame può presentare fenomeni di Il flusso delle frame può presentare fenomeni di perdita


Fasi operative del protocollo CSMA/CDFasi operative del protocollo CSMA/CD

L h d d l l d l La scheda di rete prepara una frame EthernetSe il canale è inattivo,

Se rileva segnali da altri adattatori (collisione), interrompe immediatamente la trasmissione del Se il canale è inattivo,

inizia la trasmissione. Se il canale risulta occupato, resta in attesa fino a quando non rileva più il

la trasmissione del pacchetto e invia un segnale di disturbo (jam)La scheda di rete calcola quando non rileva più il

segnaleVerifica, durante la

i i l di

La scheda di rete calcola l’intervallo di backoffSe si è arrivati all’n-esima

lli i i trasmissione, la presenza di eventuali segnali provenienti da altri adattatori

collisione consecutiva, stabilisce un valore k tra {0,1,2,…,2n-1}

Se non ne rileva considera il pacchetto spedito

La scheda di rete aspetta un tempo pari a K volte 512 bit


Protocollo CSMA/CD di EthernetProtocollo CSMA/CD di Ethernet

l d d b ll d b k ff Segnale di disturbo (jam)

la finalità è di avvisare

Intervallo di backoff ha lo scopo di adattare il tempo di attesa al la finalità è di avvisare

della collisione tutti gli altri adattatori che sono in fase trasmissiva; 48

tempo di attesa al numero di nodi coinvolti nella collisionePrima collisione: sceglie bit.

Intervallo di bit

Prima collisione: sceglie K tra {0,1}; il tempo di attesa è pari a K volte 512 bit.

corrisponde a 0,1 microsec per Ethernet a 10 Mbps; per K=1023, il

di è di

Dopo la seconda collisione: sceglie K tra {0 1 2 3}p p

tempo di attesa è di circa 50 msec

{0,1,2,3}…Dopo dieci collisioni, sceglie K tra {0 1 2 3 4 1023}


{0,1,2,3,4,…,1023}

Ethernet 802.3livelli di collegamento e fisicolivelli di collegamento e fisico

Molti standard Ethernetprotocollo MAC e formato della frame unici

differenti velocità: 10 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1 Gbit/s, 10 Gbit/s

applicazione protocollo MAC

differenti mezzi trasmissivi: fibra, cavo

applicazionetrasporto

retecollegamento

e formato del frame

100BASE-TX

100BASE T4

100BASE-FX100BASE-T2

100BASE SX 100BASE BXcollegamentofisico

100BASE-T4 100BASE-SX 100BASE-BX

Livello fisico in fibraLi ll fisi in m


Livello fisico in fibraLivello fisico in rame(doppino intrecciato)

IEEE 802 3 Physical Layer (10 Mbit/s)IEEE 802.3 Physical Layer (10 Mbit/s)

10base5 10base2 10baseT 10baseFX

Medium Thick coax Thin coax Twisted pair Optical fiber

Max. Segment Length 500 m 200 m 100 m 2 km

Point-to-Topology Bus Bus Star Point-to-point link

transceivers


Fast Ethernet (100 Mbit/s)Fast Ethernet (100 Mbit/s)

100baseT4 100baseT 100baseFX

MediumTwisted pair category 3

Twisted pair category 5

Optical fiber multimodeMedium g y

UTP 4 pairs

g y

UTP two pairs Two strandsMax. Segment

Length 100 m 100 m 2 kmLengthTopology Star Star Star

Identico formato di frame rispetto alla versione a 10 Mbit/s

La topologia a bus non è prevista

Standard attualmente prevalente


Standard attualmente prevalente

Gigabit Ethernet (1 Gbit/s)Gigabit Ethernet (1 Gbit/s)

1000baseSX 1000baseLX 1000baseCX 1000baseT

Medium

Optical fiber

multimode

Optical fiber

single mode Shielded copper Twisted pair category 5Medium multimode

Two strands

single mode

Two strandscable

g y

UTP

Max. Segment Length 550 m 5 km 25 m 100 m

Il time slot è incrementato a 512 byte

g

Topology Star Star Star Star

Il time slot è incrementato a 512 byteLe frame di lunghezza minima sono estese a 512 byte

Adozione del “Frame bursting” in modo che le stazioni possano trasmettere un g pinsieme di frame di lunghezza breve

Il CSMA-CD è sostanzialmente abbandonato

Questo tipo di reti è largamente adottato nel backbone di reti aziendali


Questo tipo di reti è largamente adottato nel backbone di reti aziendali

Marco Listanti

Hub e switch


Hub (repeater)Hub (repeater)

ll fOpera allo strato fisicoRigenera il segnale analogico (re-shaping, re-timing re-trasmitting) e lo ritrasmette

t tt l i t fsu tutte le interfaccedecodifica e ri-codifica il codice di linea (Manchester)rileva collisioni e le inoltra su tutte le porteisola segmenti di rete se si verificano 30 hubisola segmenti di rete se si verificano 30 collisioni consecutivePermette di aumentare le dimensioni di una LAN rispettando

hub

pa) Limite teorico imposto dal CSMA/CDb) Limiti al numero massimo di ripetitori

utilizzabili


utilizzabili

Hub (Repeater)Hub (Repeater)

Dominio di collisioneSezione di rete in cui qualsiasi coppia di stazioni Sezione di rete in cui qualsiasi coppia di stazioni che trasmettono contemporaneamente generano una collisione

La sezione di rete collegata da hub (repeater) fa parte di un unico dominio di (repeater) fa parte di un unico dominio di collisione


Esempio di dominio di collisioneEsempio di dominio di collisione

HUB 1

HUB 2 HUB 3S4

HUB 4 S3S5

S6S7

HUB 4 S3

S1 S2S6


Switch (Bridge)Switch (Bridge)

D ll l ll d l k l l Dispositivo intelligente a livello di link, svolge un ruolo attivoFiltra e inoltra le frame EthernetEsamina l’indirizzo MAC di destinazione e se possibile lo invia Esamina l indirizzo MAC di destinazione e, se possibile, lo invia all’interfaccia corrispondente alla sua destinazioneQuando un pacchetto è stato inoltrato nel segmento, usa CSMA/CD per accedere al segmentoper accedere al segmento

Permette di collegare tra loro differenti domini di collisioneTrasparenteTrasparente

Gli host sono inconsapevoli della presenza di switch

Plug-and-play, autoapprendimentoPlug and play, autoapprendimentoGli switch non hanno bisogno di essere configurati, apprendono autonomamente la topologia di rete e le regole di instradamento delle frame


f m

Switch (Bridge)Switch (Bridge)

A

C’

Gli host hanno collegamenti dedicati e diretti con lo switch

BC’

1 2

Gli switch bufferizzano le frame

Il protocollo di accesso è usato su ciascun collegamento in 1 2 3

456su ciascun collegamento in

entrata, ma non si verificano collisioni

B’

Ccollegamenti full duplex

Trasmissione simultanea da A ad A’ e da B a B’ senza collisioni

switch con sei interfacce(1 2 3 4 5 6)

A’BA e da B a B , senza collisioniNon possibile con gli hub “stupidi”


(1,2,3,4,5,6)

Domini di collisioneDomini di collisione


Tabella di commutazioneTabella di commutazione

Ogni switch ha una tabella di commutazione (switch table)

A

BC’table)

Ogni record comprende

indirizzo MAC di un nodo

B

1 2 36indirizzo MAC di un nodo

interfaccia che conduce al nodo

345

6

time stamp

Come si creano e si A’B’

C

ome s creano e s mantengono i record di una tabella di commutazione ? switch con sei interfacce

(1,2,3,4,5,6)

A


Auto apprendimento( , , , , , )

Switch: autoapprendimentoSwitch: autoapprendimento

O i i ALo switch apprende quali nodi possono essere raggiunti attraverso d i i f A A A’

Origine: ADest: A’

determinate interfaccequando riceve una frame, lo switch “impara” l’indirizzo

A

BC’

w mp zzMAC del mittente

registra la coppia mittente/indirizzo nella

1 2 36mittente/indirizzo nella sua tabella di commutazione

C

45

A’B’Indir. MAC Interfaccia TTL

A 1 60


Tabella di commutazione (inizialmente vuota)

Switch: filtraggio e inoltroSwitch: filtraggio e inoltro

Quando uno switch riceve un pacchetto

1. Registra il collegamento associato con l’host mittente

2. Indicizza la tabella utilizzando gli indirizzi MAC

if entry found for destinationth {then{

if dest on segment from which frame arrivedthen drop the framethen drop the frame

else forward the frame on interface indicated

}}

else floodLo inoltra su tutte le interfaccetranne quella dalla qualeè arrivata la frame


è arrivata la frame

EsempioEsempio

O i i ADestinazione del frame ignota:

A A A’

Origine: ADest: A’

fl d

Destinazione A

A

BC’

flood

Destinazione A,location nota: 1 2 36A A’A A’A A’A A’A A’selective send

C

45

d

selective send

A’B’

Indir. MAC Interfaccia TTLTabella di

commutazioneA 1 60

A’ A

A’ 4 60


(inizialmente vuota)A

Collegamento tra switchCollegamento tra switch

Gli switch possono essere interconnessi

S4

AS1

FS2

S3

B C D

E

F

HI

G

Per inviare una frame da A a G, come fa S1 a sapere che deve inoltrare il frame attraverso S4 e S3 ?

Autoapprende (funziona esattamente come nel caso di un singolo switch)


Esempio

S1 S2 S3 S4 S5

Esempio

S1 S2 S3 S4 S5

SW1 SW2Port 1 Port 2 Port 1 Port 2

LAN1 LAN2 LAN3

Address Port Address Port


S1→S5

S1 S2 S3 S4 S5

S1→S5

LAN1 LAN2 LAN3

S1 to S5 S1 to S5 S1 to S5 S1 to S5


LAN1 LAN2 LAN3

Address PortS1 1

Address PortS1 1


S3→S2

S1 S2 S3 S4 S5

S3→S2

S3 S2S3 S2 S3 S2

S3 S2 S3 S2


LAN1 LAN2 LAN3

Address PortS1 1

Address PortS1 1

S3 1S3 2


S4 S3

S1 S2 S3 S4 S5

S4 S3

S S S3 S4

S4 S3

S4 S3S4 S3


LAN1 LAN2 LAN3S4 S3S4 S3

Address PortS1 1

Address PortS1 1

S3 2S4 2

S3 1S4 2


S2 S1

S1 S2 S3 S4 S5

S2 S1

S S S3 S4

S2 S1

B1 B2Port 1 Port 2 Port 1 Port 2

LAN1 LAN2 LAN3S2 S1

Address PortS1 1

Address PortS1 1S1 1

S3 2S4 2S2 1

S1 1S3 1S4 2


S2 1

Adaptive LearningAdaptive Learning

l d d In una rete statica il processo di apprendimento conduce allo stato in cui tutti gli indirizzi sono memorizzatiIn situazioni pratiche, le stazioni sono aggiunte, rimosse o spostate in una rete

Si introduce un timeout che forza periodicamente la ripetizione dell’apprendimento di ogni indirizzoL i f i i h i f t ll t Le informazioni che non vengono rinfrescate sono cancellate dopo un tempo massimo (ageing time – 300s valore consigliato dallo standard)Se una frame arriva su una porta che differisce da quella memorizzata nella switch table, questa viene aggiornata immediatamente


EsercizioEsercizio

Si ipotizzi che C invii un frame a I, e che I risponda a C

S1

AS1

S2

S4

S3

12

A

B C D

E

FS2

HI

G

Illustrate le tabelle di commutazione e l’inoltro delle

E

Illustrate le tabelle di commutazione e l inoltro delle frame in S1, S2, S3, S4


Esempio di rete di un’istituzione Esempio di rete di un istituzione

Alla rete esterna

serverdi posta

switch

esternarouter server web

switch

sottorete IP

hub hubhub


Switch e router a confrontoSwitch e router a confronto

E t bi di iti i t d f dEntrambi sono dispositivi store-and-forwardRouter: dispositivi a livello di reteSwitch: dispositivi a livello di collegamentoSwitch: dispositivi a livello di collegamento

I router mantengono tabelle di routing e implementano algoritmi d’instradamentoGli switch mantengono tabelle di commutazione e implementano il filtraggio e algoritmi di autoapprendimento


Marco Listanti

Spanning Tree Protocol (STP)


Interconnessione di LAN tramite switchInterconnessione di LAN tramite switch

Problema dei “cicli infiniti”A B INFO

LAN 2 LAN 3S

LAN 1 S

A B INFO

LAN 1

SSS

LAN 4LAN 5

LAN 6 S

S

LAN 7

S


Spanning Tree Protocol (STP)Spanning Tree Protocol (STP)

L l d f lbLa rete magliata deve essere trasformata in alberoProtocollo Spanning Tree (IEEE 802.1D) regola il processo di forwarding in presenza di loop nella reteforwarding in presenza di loop nella rete

LAN 2 LAN 3S4LAN 2 LAN 3S4

LAN 1

S5

RB

S2

LAN 4LAN 5

LAN 6

S5S2S1

LAN 4LAN 6

LAN 7

S3

S6


LAN 7


Per ottenere un albero si deve

B1

Determinare lo switch radice (Root Bridge –RB)

LAN1

B1

LAN2

RB)

disabilitare alcune d li i h

B2 B4B3

porte degli switch

Quali salvare ?

LAN3 LAN4 B5

QVerso la radice …

l Telecomunicazioni e Telerilevamento - Prof. Marco Listanti - A.A. 20010/2011

INFOCOM Dept

Verso le LAN …


Opera in tre fasi:1. Elezione del Root Bridge: radice dell’albero

2. Selezione della root port: per ogni switch la porta per raggiungere il Root Bridge

33. Selezione della designated port: per ogni LAN la porta utilizzata per inoltrare e ricevere le trame della LAN

All fin n n bilit t l f din s l l Alla fine vengono abilitate al forwarding solo le porte root e designated (le altre vengono bloccate)

Utili t d i t BPDU B id P t l Utilizza trame denominate BPDU Bridge Protocol Data Unit trasmesse in multicast

Topology Change Notification BPDU




Configuration BPDU inviate periodicamente Configuration BPDU inviate periodicamente contengono:

Root id: l’identificativo del bridge candidato a diventare il Root id l identificativo del bridge candidato a diventare il Root Bridge

Switch id: identificativo del bridge che trasmette la BPDU

Root path cost: costo totale del percorso per raggiungere il Root Bridge (posto a 0 dal Root Bridge e aggiornato da ogni altro switch)altro switch)

Flag:Topology Change (TC), TC Acknowledgment (TCA)

T l Ch N tifi ti BPDU t l Topology Change Notification BPDU trasmesse solo a seguito di un cambiamento nella topologia verso il Root Bridge


g

Configuration BPDUConfiguration BPDU


Spanning Tree Protocol (SFP)Spanning Tree Protocol (SFP)

Elezione del Root BridgeTutti gli switch si “credono” Root e trasmettono Tutti gli switch si credono Root e trasmettono Configuration BPDU con Root id = Switch id

All i i di C fi ti BPDU Alla ricezione di una Configuration BPDU trasmessa dallo switch j lo switch i verifica

S it h id R t id i t l t d ll C f BPDU se Switch idi > Root idj interrompe la tx delle Conf. BPDU e ritrasmette solo le ricevute

se Switch idi < Root idj continua a tx Conf BPDUse Switch idi Root idj continua a tx Conf BPDU

Alla fine solo lo switch con l’identificativo più piccolo genera Configuration BPDU Root Bridge


piccolo genera Configuration BPDU Root Bridge


Selezione della root portÈ la porta attraverso la quale ogni switch raggiunge È la porta attraverso la quale ogni switch raggiunge il Root Bridge (riceve le Conf. BPDU)

O i it h l R t th t d ll Ogni switch somma al campo Root path cost delle Conf. BPDU il costo della percorso (della LAN) associato alla porta di ricezioneassociato alla porta di ricezione

Ogni switch seleziona la root port come la porta a costo minimo per raggiungere il Root Bridgecosto minimo per raggiungere il Root Bridge



Selezione della designated portOgni switch ritrasmette le Conf. BPDU ricevute dalla root

t t tt l lt tport su tutte le altre porte

Se esistono più switch sulla stessa LAN questi switch riceveranno Conf BPDU da porte non rootriceveranno Conf. BPDU da porte non root

In ogni LAN lo switch con Root path cost minore è scelto come designated switch e la sua porta verso tale LAN è la d i t d tdesignated port

root portRoot path cost = 2 root port

B2B3

p root portRoot path cost = 3

designatedport


LAN3 B5 root portRoot path cost = 4

STP: esempioSTP: esempio

S1 Switch Switch idSi i

LAN1 LAN2 LAN LAN costLANi iStazione b

S2 S4S3

LANi iStazione b

LAN3 LAN4 S5Stazione a

Determinare l’instradamento di una trama dalla stazione a alla stazione b e indicare lo stato delle porte di tutti gli switch


p gdopo la convergenza dello STP


Root Bridge

S1

LAN1 LAN2

S2 S4S3

LAN3 LAN4 S5



Root Bridge

S1

LAN1 LAN2 costo 1costo 2

Root path cost = 1 Root path cost = 2Root path cost = 2

S2 S4S3

p pp

LAN3 LAN4 S5costo 4

costo 3


Root path cost = 6Root path cost = 4


Root Bridge

S1


rp rp rp

S2 S4S3

p p p

LAN3 LAN4 S5costo 4

costo 3


rp


Root Bridge

S1


rp rp rp

S2 S4S3

p p pRoot path cost = 1

Root path cost = 2

LAN3 LAN4 S5costo 4

costo 3


rp Root path cost = 4


Root Bridge

S1dp dp


rp rp rp

S2 S4S3

p p p

dp dp

LAN3 LAN4 S5costo 4

costo 3

p


rp


A regime l’instradamento delle trame dalla gstazione a verso la stazione b segue il percorso S4 – S1 – S2p


STP: cambiamenti di topologiaSTP: cambiamenti di topologia

Cambiamenti della topologia vengono notificati al Root Bridge attraverso Topology Change Notification BPDUNotification BPDU

Il Root Bridge invia Conf. BPDU con flag TC = 1 verso tutti gli altri bridgeverso tutti gli altri bridge

I bridge reagiscono al cambiamento della topologia impostando il timer ageing time al valore forward impostando il timer ageing-time al valore forward delay (trasportato nelle Conf. BPDU … raccomandato 15 s)



Switch: dove lo metto?

SwitchHUB

Switch

HUB

Accessi dedicatiAccessi dedicatiUtilizzo pesante e continuativo di risorse di rete

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Stazioni che generano traffico discontinuo

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