FS 05 Holger Scholz Arbeitsweise und Typen von Bridges Folie 1 von 24 Arbeitsweise und Typen von Bridges Holger Scholz

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Arbeitsweise und Typen von Bridges

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Holger Scholz

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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

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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

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Schicht 2 nach IEEE 802.3

Data Link Layer

2b LLC Logical Link ControlBridge, Switch2a MAC Media Access Control

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• 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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• Transparent Bridge

Typen von Bridges

Data Link

OR1 2 3 1 24

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• Translation Bridge

Typen von Bridges

Data Link

1 2

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Typen von Bridges

• Encapsulation Bridge

Data Link

1 2 1 2

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• MAC-Adressen lernen

• Filter- und Weiterleitungsentscheidungen

• Verhinderung von Loops

Grundfunktionen einer Bridge

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• 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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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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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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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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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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• 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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Broadcast Sturm

• Host X sendet einen Broadcast

Segment 1

Segment 2


Broadcast

Switch A Switch B

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Broadcast Sturm

• Host X sendet einen Broadcast

Segment 1

Segment 2

Router Y

Broadcast

Switch A Switch B

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Broadcast Sturm

• Bridges wiederholen Broadcast-Traffik wieder und wieder

Segment 1


BroadcastSwitch A Switch B

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Multiple Loops

• Komplexe Topologien können mehrfache Loops verursachen

Server/host

Workstations

Loop

Loop

Loop Broadcast

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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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Switching Arten

Cut-through

Frame

Frame

Store and forward

Frame

Fram

e

Frame

Fragment free (modified cut-through)

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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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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

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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

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