ČVUT - FEL - Referát - Moderní technologie počítačových sítí

Hlavní stránka » Osobní » ČVUT - FEL » Semestrální práce a referáty » Moderní počítačové sítě

České vysoké učení technické v Praze

Fakulta elektrotechnická





Referát

Moderní technologie počítačových sítí



1998/1999 (letní semestr) Marek Uher



Obsah:

  1. Zadání
  2. Zadavatel
  3. Vypracoval
  4. Úvod
  5. Technologie FastIP
  6. Použití FastIP
  7. Databáze přepínače
  8. Aktivace FastIP na přepínači
  9. Závěr



1. Zadání

  Nastudujte informace o technologii FastIP a jejím možném použití. Výsledkem Vaší studie bude referát, který bude stručnou a přehlednou formou prezentovat získané informace.



2. Zadavatel

  doc. Ing. Jan Janeček, CSc. / Ing. Martin Biško



3. Vypracoval

  Marek Uher, V. ročník / studijní skupina 26.



4. Úvod

  FastIP je technologie, která umožňuje používat standard IEEE 802.1Q VLAN pro redukci zátěže na směrovacím zařízení v síti v případě, kdy je technologie VLAN v této síti implementována.

  Koncová zařízení (stanice) s různou implementací VLAN mohou mezi sebou komunikovat pomocí směrovacího zařízení. V případě velkého nárůstu VLAN komunikace může dojít k přetížení směrovacího zařízení a propustnost sítě může velmi výrazně klesat. FastIP dovoluje koncovým stanicím a přepínači nalézt bezpečnou zkratku (cestu) pro interní VLAN komunikaci tím, že zcela obejde při komunikaci směrovací zařízení.

  Pro použití technologie FastIP v dané síti je nutné, aby v této síti bylo nainstalováno minimálně jedno směrovací zařízení (směrovač podporující standard “Layer 3 switching”). Dále je nutné, aby všechny směrovací zařízení v síti, které podporují FastIP, měly jeho používání povoleno. Technologie FastIP nebude pracovat, pokud všechny koncové stanice nebudou podporovat FastIP. Více informací o možnostech nastavení konkrétních koncových stanic lze získat z uživatelské příručky pro síťové zařízení dodávané spolu s další dokumentací ke koncové stanici. Popřípadě je možné tyto informace získat také z Network Interface Card (NIC) příslušné koncové stanice.



5. Technologie FastIP

  Funkcionalitu technologie FastIP lze popsat následujícím způsobem:

  1. Pokud koncová stanice “A” podporuje FastIP, je přesně určeno které datové pakety budou zaslány lokální koncové stanici “B” (která je ve stejné VLAN) nebo vzdálené stanici “C” (která je umístěna v jiné VLAN).
  2. V případě, že koncová stanice “A” chce zaslat datový paket vzdálené koncové stanici “C”, musí nejprve této vzdálené koncové stanici zaslat speciální NHRP (Next Hop Resolution Protocol) paket. Tento speciální paket obsahuje MAC adresu a VLAN informace o příslušnosti (tzv. “membership details”) koncové stanice “A”.
  3. Speciální NHRP paket musí projít na své cestě přes přepínací zařízení do směrovacího zařízení, a následně zpět přes přepínací zařízení ve vzdálené síti do koncové stanice “C”.
  4. Pokud vzdálená koncová stanice “C” podporuje FastIP, pak si zapamatuje MAC adresu a VLAN informace o příslušnosti koncové stanice “A”.
  5. Vzdálená koncová stanice “C” zašle NHRP paket s vlastními informacemi o příslušnosti zpět koncové stanici “A”. Tento paket je ale zaslán přímo přes přepínací zařízení a ne přes směrovací zařízení. Tím vzdálená koncová stanice “C” zajišťuje, že:
    • Paket je zaslán do VLAN, ze které může koncová stanice “A” přijímat.
    • Paket obsahuje cílovou MAC adresu koncové stanice “A”.
  6. Koncová stanice “A” přijme NHRP paket od vzdálené koncové stanice “C” a zapamatuje si MAC adresu spolu s VLAN informacemi o příslušnosti vzdálené koncové stanice “C”.
  7. Koncová stanice “A” zašle datové pakety vzdálené koncové stanici “C” přímo přes přepínací zařízení. Tím koncová stanice “A” zajišťuje, že:
    • Pakety jsou zaslány do VLAN, ze které může vzdálená koncová stanice “C” přijímat.
    • Paket obsahuje cílovou MAC adresu vzdálené koncové stanice “C”.



6. Použití FastIP

  Obr. č. 1 znázorňuje síť obsahující dvě koncové stanice, tři přepínací zařízení a jedno směrovací zařízení. Koncová stanice “A” je umístěna ve “VLAN 1″, a koncová stanice “B” je umístěna ve “VLAN 2″. Při tomto nastavení není FastIP aktivováno (tzn. jedná se o síť bez použití FastIP). Pokud se koncová stanice “A” rozhodne poslat datové pakety koncové stanici “B”, pak to musí učinit přes směrovací zařízení.

 

Obr. č. 1

    Následující příklad předpokládá povolení používání technologie FastIP na přepínacích zařízeních a koncových stanicích:

  1. Koncová stanice “A” pošle NHRP paket koncové stanici “B” přes přepínací zařízení “Switch A”, “Switch C”, směrovací zařízení, přepínací zařízení “Switch C”, a “Switch B”, tak, jak je znázorněno na obr. č. 2.

 

Obr. č. 2

 

  1. Když koncová stanice “B” přijme NHRP paket od koncové stanice “A”, zašle následně vlastní NHRP paket koncové stanici “A” přes přepínací zařízení “Switch B”, “Switch C” a “Switch A”. Tento postup je znázorněn na obr. č. 3. Tím je z komunikačního řetězce vyřazeno směrovací zařízení.

 

Obr. č. 3

 

  1. Když koncová stanice “A” přijme NHRP paket od koncové stanice “B”, zašle potom datové pakety koncové stanici “B” přes přepínací zařízení “Switch A”, “Switch C” a “Switch B” - opět bez použití směrovacího zařízení. Tato komunikace je znázorněna na obrázku č. 4.

 

Obr. č. 4

`

7. Databáze přepínače

  Implicitně je databáze přepínače rozdělena na VLANy - každá VLAN je uložena v nezávislé části databáze. Při použití tohoto systému může databáze přepínače obsahovat položky pro zařízení s několika VLANy najednou, a položky pro jednotlivé VLANy mohou být uloženy s různými porty. Například, obr. č. 5 ilustruje databázi přepínače obsahující položky pro koncovou stanici “A” pro VLANy 1, 2 a 3. Tyto položky jsou všechny uloženy pro port č. 1.

 

Obr. č. 5

    Obr. č. 6 ilustruje databázi přepínače obsahující položky pro koncovou stanici “A” pro VLANy 1, 2 a 3 - zde ale, položka pro VLAN 1 je na portu 1, položka pro VLAN 2 je na portu 2, a položka pro VLAN 3 je na portu 3.

 

Obr. č. 6

    Pokud přepínač využívá technologii FastIP, potom databáze přepínače již nemůže být rozdělena na jednotlivé VLANy - musí být sdílena všemi VLANy. Přesto, že VLANy jsou nadále funkční, vytváří toto nastavení dvě omezení:

  • Databáze přepínače může obsahovat položky pro zařízení v několika VLANech najednou, nicméně tyto položky mohou být uloženy pouze pro jeden port (tak, jak je ukázáno na obr. č. 5).
  • Protokoly, které neumožňují směrování (například DEC LAT nebo NetBIOS) často potřebují uložit do databáze přepínače položky pro několik portů najednou. Avšak, jak bylo uvedeno výše, databáze přepínače může obsahovat položky pro více rozdílných VLANů najednou, ale tyto položky mohou být uloženy pouze pro jeden shodný port. To znamená, že není možné používat v takovéto síti protokoly, které nepodporují směrování.



8. Aktivace FastIP na přepínači

  Aktivace technologie FastIP je specifická pro každý síťový prvek. Nicméně, lze vysledovat určité společné rysy, které jsou charakteristické pro velkou skupinu výrobců síťových prvků. Aktivaci technologie FastIP si tak můžeme demonstrovat například na síťovém zařízení společnosti 3Com (tato společnost technologii FastIP vyvinula a jako první implementovala). Pro povolení používání FastIP na síťovém zařízení společnoti 3Com je potřeba provést následující kroky:

  1. Ve webovém uživatelském rozhraní pro konfiguraci síťového zařízení se myší klikne na ikonu Configuration v bočním menu.
  2. Následně se kurzor myši přesune na odkaz Advanced Stack Setup. Po kliknutí na tento odkaz se zobrazí stránka “The Advanced Stack Setup”.
  3. V nabídce se u položky FastIP zaškrtne Enabled.
  4. Kurzor myši se přesune na tlačítko Apply a kliknutím se vlastnost FastIP na síťovém zařízení aktivuje.

  UPOZORNĚNÍ: Pokud se změnilo nastavení položky FastIP v nabídce, je nutné síťové zařízení nejprve restartovat, aby se tato změna projevila.

  Pokud se povolilo nastavení FastIP na síťovém zařízení společnosti 3Com, tak současně se automaticky také povolilo nastavení “IEEE 802.1Q learning”.



9. Závěr

  FastIP je jedna z mnoha dalších technologií, které se v poslední době objevují na trhu aktivních síťových prvků určených pro rychlé přepínané sítě. Tato oblast se mění natolik rychle, že není snadné si udržet přehled a říci, která z nových technologií se ověří v praxi a bude využívána i za několik let. Každý z výrobců síťových prvků se snaží přijít s vlastní inovací, která by řešila současné problémy. Technologie FastIP je jednou z nich. To, zda investice do této technologie se vyplatí a zda se tato technologie prosadí na trhu, ukáže až čas.

Poslední modifikace dokumentu: 15.04.1999



Tisk
Tisk