dkalonetmode ntua gr www netmode ntua gr 11112009

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝ Δ. Καλογεράς dkalo@netmode. ntua. gr www. netmode. ntua. gr 11/11/2009

ΦΥΣΙΚΟ ΕΠΙΠΕΔΟ – PHYSICAL LAYER ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΕΡΑΡΧΙΕΣ TDM: SONET (ANSI T 1. 105) & SDH (ITU-T G. 707, G. 708) Περιοδικότητα Πλαισίου: 125 μsec από φωνή PCM 64 Kbps SONET Frame SDH Format (Synchronous Digital Optical Hierarchy) Networking) SONET Optical Carrier Level LINE RATE (Mbps) STS-1 - OC-1 51. 85 STS-3 STM-1 OC-3 155. 52 STS-12 STM-4 OC-12 622. 08 STS-48 STM-16 OC-18 2488. 32 STS-192 STM-64 OC-192 9953. 28 3

ΕΠΙΠΕΔΟ ΖΕΥΞΗΣ - DATA LINK LAYER ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΔΕΝΔΡΙΚΗΣ ΤΟΠΟΛΟΓΙΑΣ ΜΕΤΑΓΩΓΕΩΝ (Spanning Tree Protocol - STP of Ethernet Switches, IEEE 802. 1 D) • Εξέλιξη των Αλγορίθμων Διάρθρωσης Διαφανών Γεφυρών Spanning Tree Protocol (STP) for Transparent Ethernet Bridges • Radia Perlman, DEC & MIT 1985 http: //www 1. cs. columbia. edu/~ji/F 02/ir 02/p 44 -perlman. pdf • Αναδιαμόρφωση Spanning Tree http: //en. wikipedia. org/wiki/Spanning_tree_protocol • Χρόνος Αντίδρασης σε Βλάβη: ~ 60 sec Γέφυρες (Bridges, Switches): 3 (Root), 24, 92, 4, 5, 7, 12 Τοπικά δίκτυα Ethernet: a, b, c, d, e, f RP: Root Port DP: Designated Port BP: Blocking Port 5

ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΕΠΙΚΑΛΥΠΤΟΝΤΟΣ ΔΕΝΔΡΟΥ ETHERNET SPANNING TREE PROTOCOL - STP (IEEE 802. 1 D) SWITCH 1: Root Bridge PC_1 Layer 2 Manager Ενεργή σύνδεση Ανενεργή σύνδεση PC_2 DP SWITCH 3 BP RP PC_3 PC_4 PC_5 Bridge Protocol Data Units (BPDUs) Περιοδικά μηνύματα πρωτοκόλλου STP κάθε 2 sec (default) PORT STATES Listening: Ακούει τα BPDU’s Learning: Μαθαίνει τις διευθύνσεις MAC πίσω της & δημιουργεί την filtering ή switching data base. Blocking: Ακούει τα BPDU’s αλλά δεν ενεργοποιεί προώθηση πακέτων εκτός να αντιληφθεί ότι το επικαλύπτον δένδρο έχει διασπαστεί Forwarding: Ακούει τα BPDU’s και προωθεί κανονικά τα πακέτα Disabled: Μη ενεργή PC_6 DP PC_8 PC_7 SWITCH 4 Γνωστό στο Switch 4 Άγνωστο Switch 4 Aging: 300 sec (default) BP RP RP: Root Port DP: Designated Port BP: Blocked Port Forwarding Data Base per Switch Port Forward MAC frames to known destinations, e. g. . PC_6, PC_7, PC_2, PC_3, PC_5 to port from which it last heard them prior to aging, e. g. RP RP Forward to PC_10 only MAC frames addressed to it & broadcasts PC_9 PC_10 Broadcast unknown destination MAC frames (promiscuous mode) 6

ΔΡΟΜΟΛΟΓΙΣΗ ΜΕ VLANs (IEEE 802. 1 Q) IP ROUTER warp. core. ntua. gr 147. 102. 13. 200 00: 08: 7 c: 63: e 4: 00 147. 102. 3. 200 VLAN “Red” (VID 00 d) Switch Ports 1 & 9 Subnet 147. 102. 13. 0/24 Default Gateway 147. 102. 13. 200 VLAN “Blue” (VID 003) Switch Ports 4 & 12 IP Subnet 147. 102. 3. 0/24 Default Gateway 147. 102. 3. 200 ETHERNET SWITCH Trunk Switch Port 5 ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ: ΛΟΓΙΚΗ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗ: DNS ARP matrix. netmode. ntua. gr 147. 102. 13. 60 00: 13: a 9: 34: dd: aa DG: 147. 102. 13. 200 00: 08: 7 c: 63: e 4: 00 802. 1 Q Framing Add-On’s TPID: Tag Protocol ID PCP: Priority Code Point CFI: Canonical Format Identifier VID: VLAN ID (< 4096) 147. 102. 3. 1 00: 13: 72: f 6: 5 f: 83 147. 102. 13. 38 00: 50: da: 51: 95: 10 147. 102. 3. 90 00: 16: 17: 72: 76 DG: 147. 102. 3. 200 00: 08: 7 c: 63: e 4: 00 DG: 147. 102. 13. 200 00: 08: 7 c: 63: e 4: 00 DG: 10. 200 00: 08: 7 c: 63: e 4: 00 MAC Address ETHERNET II TPID PCP CFI 16 bits 3 bits 1 bit VID 12 bits IP, TCP/UDP, Data 7

ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ: ΕΠΙΠΕΔΟ ΖΕΥΞΗΣ DATA LINK LAYER ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΔΕΝΔΡΙΚΗΣ ΤΟΠΟΛΟΓΙΑΣ ΜΕΤΑΓΩΓΕΩΝ (Spanning Tree Protocol - STP of Ethernet Switches, IEEE 802. 1 D) • Εξέλιξη των Αλγορίθμων Διάρθρωσης Διαφανών Γεφυρών Spanning Tree Protocol (STP) for Transparent Ethernet Bridges • Radia Perlman, DEC & MIT 1985 http: //www 1. cs. columbia. edu/~ji/F 02/ir 02/p 44 -perlman. pdf • Αναδιαμόρφωση Spanning Tree http: //en. wikipedia. org/wiki/Spanning_tree_protocol • Χρόνος Αντίδρασης σε Βλάβη: ~ 60 sec • Νεώτερες εκδόσεις του STP IEEE 802. 1 D: Rapid Spanning Tree Protocol – RSTP, IEEE 802. 1 w (1998), IEEE 802. 1 D (2004) Γέφυρες (Bridges, Switches): 3 (Root), 24, 92, 4, 5, 7, 12 Τοπικά δίκτυα Ethernet: a, b, c, d, e, f RP: Root Port DP: Designated Port BP: Blocking Port 10

ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ: ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΕΠΙΚΑΛΥΠΤΟΝΤΟΣ ΔΕΝΔΡΟΥ ETHERNET SPANNING TREE PROTOCOL - STP (IEEE 802. 1 D) SWITCH 1: Root Bridge PC_1 Layer 2 Manager Ενεργή σύνδεση Ανενεργή σύνδεση PC_2 DP SWITCH 3 BP RP PC_3 PC_4 PC_5 Bridge Protocol Data Units (BPDUs) Περιοδικά μηνύματα πρωτοκόλλου STP κάθε 2 sec (default) PORT STATES Listening: Ακούει τα BPDU’s Learning: Μαθαίνει τις διευθύνσεις MAC πίσω της & δημιουργεί την filtering ή switching data base. Blocking: Ακούει τα BPDU’s αλλά δεν ενεργοποιεί προώθηση πακέτων εκτός να αντιληφθεί ότι το επικαλύπτον δένδρο έχει διασπαστεί Forwarding: Ακούει τα BPDU’s και προωθεί κανονικά τα πακέτα Disabled: Μη ενεργή PC_6 DP PC_8 PC_7 SWITCH 4 Γνωστό στο Switch 4 Άγνωστο Switch 4 Aging: 300 sec (default) BP RP RP: Root Port DP: Designated Port BP: Blocked Port Forwarding Data Base per Switch Port Forward MAC frames to known destinations, e. g. . PC_6, PC_7, PC_2, PC_3, PC_5 to port from which it last heard them prior to aging, e. g. RP RP Forward to PC_10 only MAC frames addressed to it & broadcasts PC_9 PC_10 Broadcast unknown destination MAC frames (promiscuous mode) 11

ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ: ΔΡΟΜΟΛΟΓΙΣΗ ΜΕ VLANs (IEEE 802. 1 Q) IP ROUTER warp. core. ntua. gr 147. 102. 13. 200 00: 08: 7 c: 63: e 4: 00 147. 102. 3. 200 VLAN “Red” (VID 00 d) Switch Ports 1 & 9 Subnet 147. 102. 13. 0/24 Default Gateway 147. 102. 13. 200 VLAN “Blue” (VID 003) Switch Ports 4 & 12 IP Subnet 147. 102. 3. 0/24 Default Gateway 147. 102. 3. 200 ETHERNET SWITCH Trunk Switch Port 5 ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ: ΛΟΓΙΚΗ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗ: DNS ARP matrix. netmode. ntua. gr 147. 102. 13. 60 00: 13: a 9: 34: dd: aa DG: 147. 102. 13. 200 00: 08: 7 c: 63: e 4: 00 802. 1 Q Framing Add-On’s TPID: Tag Protocol ID PCP: Priority Code Point CFI: Canonical Format Identifier VID: VLAN ID (< 4096) 147. 102. 3. 1 00: 13: 72: f 6: 5 f: 83 147. 102. 13. 38 00: 50: da: 51: 95: 10 147. 102. 3. 90 00: 16: 17: 72: 76 DG: 147. 102. 3. 200 00: 08: 7 c: 63: e 4: 00 DG: 147. 102. 13. 200 00: 08: 7 c: 63: e 4: 00 DG: 10. 200 00: 08: 7 c: 63: e 4: 00 MAC Address ETHERNET II TPID PCP CFI 16 bits 3 bits 1 bit VID 12 bits IP, TCP/UDP, Data 12

ΕΠΕΚΤΑΣΗ ΓΕΦΥΡΩΜΕΝΩΝ ETHERNET ΣΕ ΔΙΚΤΥΑ ΠΑΡΟΧΩΝ Provider Backbone Bridges - PBB PE: Provider Edge Bridge CE: Customer Edge Bridge RB: Regular Bridge PE Provider Network PE RB Customer Network CE CE Customer Network RB Regular bridges PBB, IEEE 802. 1 ah (2007): Επέκταση Ethernet (Gig. E, 10 Gig) σε Μητροπολιτικά Δίκτυα (MAN’s) & WANs – Τυποποίηση πρωτοκόλλων VPLS, MAC-in-MAC και Q-in-Q για επέκταση VLAN’s μεταξύ τοπικών δικτύων LAN’s με διαχείριση ποιότητας υπηρεσίας – Προς συρρίκνωση τοπολογίας επιπέδου 3 collapsed backbone με μηχανισμούς 13 μεταφοράς επιπέδου 2: 10 Gig point-to-point Ethernet transport

ΠΙΝΑΚΑΣ ΔΟΡΜΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΕ HOST Host Routing Table • Εγγραφές του τύπου (N, R) – – • N: Δίκτυο προορισμού R: Επόμενο interface δρομολογητή (gateway) Host routing table σε λειτουργικό Windows από το μηχάνημα με IP 147. 102. 13. 32 > netstat -nr Routing Table: Network Destination Netmask 0. 0 127. 0. 0. 0 255. 0. 0. 0 147. 102. 13. 0 255. 0 147. 102. 13. 32 255 147. 102. 255 255 224. 0. 0. 0 240. 0 • Gateway 147. 102. 13. 200 127. 0. 0. 1 147. 102. 13. 32 Interface 147. 102. 13. 32 127. 0. 0. 1 147. 102. 13. 32 Metric 20 1 20 20 Προς το ίδιο τοπικό υποδίκτυο 147. 102. 13. 0/24 σαν gateway ορίζεται κατευθείαν (direct) το τοπικό interface 147. 102. 13. 32 – Προς destination dolly. netmode. ntua. gr (147. 102. 13. 10) gateway θα είναι το τοπικό interface 147. 102. 13. 32 • Προς όλα τα άλλα δίκτυα 0. 0 σαν gateway ορίζεται το 147. 102. 13. 200 (default gateway: router. netmode. ntua. gr) • Προς local host 127. 0. 0. 0/8 (π. χ. για δοκιμή δικτυακών εφαρμογών τοπικά) ή προς το ίδιο το 147. 102. 13. 32/32 «προωθούνται» στο «interface» 127. 0. 0. 1 • Προς διεύθυνση broadcast 147. 102. 255/32 σαν gateway ορίζεται κατευθείαν (direct) το τοπικό interface 147. 102. 13. 32 (η διεύθυνση δεν ισχύει στο δίκτυο του ΕΜΠ) • Προς διευθύνσεις multicast 224. 0. 0. 0/4 σαν gateway ορίζεται κατευθείαν (direct) το τοπικό interface 147. 102. 13. 32

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ Bellman-Ford Distance Vector (2/2) 10 3

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ Dijkstra Link State 2/2

ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ 135. 207. 0. 0/16 ΜΕΣΩ BGP Distance Vector (από παρουσίαση του Timothy G. Griffin, AT&T Research, Paris 2002) 26