FS 05 Holger Scholz Arbeitsweise und Typen von Bridges Folie 1 von 24 Arbeitsweise und Typen von...
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FS 05Holger Scholz
Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 1 von 24
Arbeitsweise und Typen von Bridges
Holger Scholz
FS 05Holger Scholz
Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 2 von 24
Übersicht
• Bezug zu OSI und IEEE
• Einsatzgebiete und Typen von Bridges
• Grundfunktionen einer Bridge
• MAC-Adressen lernen und Frame-Weiterleitung
• Redundante Topologien (Spanning Tree)
• Switching Arten
• Duplex Übersicht
FS 05Holger Scholz
Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 3 von 24
OSI 7 Schichten Referenzmodell
7 Application Ap
plica
tion
Gateway
6 Presentation
5 Session
4 Transport Da
ta F
low
3 Network Router, Layer 3 Switch
2 Data Link Bridge, Switch
1 Physical Repeater, Hub
FS 05Holger Scholz
Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 4 von 24
Schicht 2 nach IEEE 802.3
Data Link Layer
2b LLC Logical Link ControlBridge, Switch2a MAC Media Access Control
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 5 von 24
• Überwindung von Längenbegrenzungen
• Aufhebung der Stationszahlbegrenzung
• Trennung und Reduzierung des Datenverkehrs durch Schaffung separater Collision Domains je Port (Lasttrennung)
• Netzwerksicherheit durch Port-Security
• Schaffung Virtueller LANs (VLAN) zur Strukturierung von Netzwerken
Einsatzgebiet einer Bridge
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 6 von 24
• Transparent Bridge
Typen von Bridges
Data Link
OR1 2 3 1 24
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 7 von 24
• Translation Bridge
Typen von Bridges
Data Link
1 2
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 8 von 24
Typen von Bridges
• Encapsulation Bridge
Data Link
1 2 1 2
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 9 von 24
• MAC-Adressen lernen
• Filter- und Weiterleitungsentscheidungen
• Verhinderung von Loops
Grundfunktionen einer Bridge
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 10 von 24
• MAC-Tabelle ist leer
MAC-Adressen lernen
MAC address table
0260.8c01.1111
0260.8c01.2222
0260.8c01.3333
0260.8c01.4444
E0 E1
E2 E3
A B
C D
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 11 von 24
MAC-Adressen lernen
• Station A sendet einen Frame an Station C• Bridge lernt die MAC-Adresse der Station A am Port E0• Der Frame von Station A an Station C wird an allen Ports
außer an Port E0 geflutet (unknown unicasts are flooded)
MAC address table
0260.8c01.1111
0260.8c01.2222
0260.8c01.3333
0260.8c01.4444
E0: 0260.8c01.1111
E0 E1
E2 E3DC
BA
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 12 von 24
MAC-Adressen lernen
• Station D sendet einen Frame an Station C• Bridge lernt die MAC-Adresse der Station D am Port E3• Der Frame von Station D an Station C wird an allen Ports
außer an Port E3 geflutet (unknown unicasts are flooded)
MAC address table
0260.8c01.1111
0260.8c01.2222
0260.8c01.3333
0260.8c01.4444
E0: 0260.8c01.1111E3: 0260.8c01.4444
E0 E1
E2 E3 DC
A B
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 13 von 24
Forwarding
• Station A sendet einen Frame an Station C• Ziel ist bekannt, Frame wird nicht geflutet
E0: 0260.8c01.1111
E2: 0260.8c01.2222E1: 0260.8c01.3333E3: 0260.8c01.4444
0260.8c01.1111
0260.8c01.2222
0260.8c01.3333
0260.8c01.4444
E0 E1
E2 E3
XXXX DC
A B
MAC address table
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 14 von 24
Broadcast und Multicast Frames
• Station D sendet einen Broadcast- oder Multicast-Frame• Broadcast- und Multicast-Frames werden auf allen Ports
außer dem ankommenden geflutet
0260.8c01.1111
0260.8c01.2222
0260.8c01.3333
0260.8c01.4444
E0 E1
E2 E3 DC
A B
E0: 0260.8c01.1111
E2: 0260.8c01.2222E1: 0260.8c01.3333E3: 0260.8c01.4444
MAC address table
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 15 von 24
• Redundante Topologien eliminieren einzelne Fehlerpunkte
• Redundante Topologien verursachen folgende Probleme: Broadcast-Stürme, mehrfache Kopien eines Frames und Instabilität in den MAC-Tabellen
Redundante Topologie
Segment 2
Segment 1
Server/host X Router Y
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Folie 16 von 24
Broadcast Sturm
• Host X sendet einen Broadcast
Segment 1
Segment 2
Server/host X Router Y
Broadcast
Switch A Switch B
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Folie 17 von 24
Broadcast Sturm
• Host X sendet einen Broadcast
Segment 1
Segment 2
Router Y
Broadcast
Switch A Switch B
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 18 von 24
Broadcast Sturm
• Bridges wiederholen Broadcast-Traffik wieder und wieder
Segment 1
Server/host X Router Y
BroadcastSwitch A Switch B
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 19 von 24
Multiple Loops
• Komplexe Topologien können mehrfache Loops verursachen
Server/host
Workstations
Loop
Loop
Loop Broadcast
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 20 von 24
Spanning Tree
• Eine Root-Bridge per Netzwerk
• Ein Root-Port per Nonroot-Bridge
• Ein Designated-Port per Segment
x
Designated port (F) Root port (F)
Designated port (F) Nondesignated port (B)
Root bridge Nonroot bridgeSW X SW Y
100baseT
10baseT
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 21 von 24
Switching Arten
Cut-through
Frame
Frame
Store and forward
Frame
Fram
e
Frame
Fragment free (modified cut-through)
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 22 von 24
Duplex Übersicht
Half duplex (CSMA/CD)• Unidirektionaler Datenfluss• Höhere Kollisionswahrscheinlichkeit• Hub Anschlussmöglichkeit
Switch
Hub
Full duplex • Nur Punkt-zu-Punkt• Switch Anschlussmöglichkeit• Erfordert full-duplex Support an
beiden Enden• Kollisionsfrei • Collision detect circuit deaktiviert
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Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 23 von 24
Quellen
• Netzwerke Einführung/Netzwerke Vertiefung, DeTeLine, 2001
• Cisco ICND-Kurs-Unterlagen (Interconnecting Cisco Network Devices v1.1)
• CCNA Study Guide, Second Edition, Sybex Inc., 2000, ISBN: 0-7821-2647-2
FS 05Holger Scholz
Arbeitsweise und Typen von Bridges
Folie 24 von 24
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
Holger Scholz