Bài giảng môn Thiết bị mạng: Chương 5 - ThS. Nguyễn Nhật Quang

Bài giảng môn 'Thiết bị mạng - Chương 5: Switch" do ThS. Nguyễn Nhật Quang biên soạn cung cấp cho sinh viên các kiến thức: Các khái niệm về chuyển mạch, thiết kế mạng LAN, cấu hình Switch, giao thức Spanning Tree, VLANs và VTP. Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên Công nghệ thông tin dùng làm tài liệu tham khảo phục vụ học tập và nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn Thiết bị mạng: Chương 5 - ThS. Nguyễn Nhật Quang CHƯƠNG 5 173 SWITCH (bộ chuyển mạch) 1. Các khái niệm về chuyển mạch 2. Thiết kế mạng LAN 3. Cấu hình Switch 4. Giao thức Spanning Tree 5. VLANs và VTP 174 Các khái niệm về chuyển mạch Mạng LAN ngày nay 175 Các khái niệm về chuyển mạch Chức năng hoạt động theo lớp của các thiết bị mạng 176 Các khái niệm về chuyển mạch Chức năng hoạt động theo lớp của các thiết bị mạng (routing) 177 Các khái niệm về chuyển mạch Đụng độ xảy ra trong mạng 178 Các khái niệm về chuyển mạch Kết nối user bằng Hub 179 Các khái niệm về chuyển mạch Kết nối user bằng Bridge 180 Các khái niệm về chuyển mạch Layer 2 Bridging (Bắc cầu ở lớp 2) „ Ethernet là một môi trường chia sẻ, chỉ một node có thể truyền số liệu vào một thời điểm Bảng bắc „ Tăng số lượng host trên cầu một segment, xác suất đụng độ tăng, đưa đến kết quả có nhiều hoạt động truyền lại hơn. „ Giải pháp: chia segment lớn thành nhiều segment nhỏ. 181 Các khái niệm về chuyển mạch Kết nối user bằng Switch 182 Các khái niệm về chuyển mạch Layer 2 Switching (chuyển mạch ở lớp 2) „ Một bridge chỉ có hai port và chia một miền đụng độ thành hai phần. „ Bridge hoạt động dựa trên địa chỉ MAC và không ảnh hưởng đến địa chỉ lớp 3. Bridge chia miền đụng độ chứ không ảnh hưởng đến miền quảng bá. 183 Các khái niệm về chuyển mạch Layer 2 Switching „ Một Switch về cơ bản là một bridge nhiều port, nó thiết lập động và duy trì một bảng CAM (Content Addressable Memory) lưu trữ tất cả thông tin MAC cho mỗi port. „ Khi nhận được gói tin, Switch sẽ kiểm tra địa chỉ nguồn của gói tin đã có trong bảng MAC chưa. Nếu chưa, nó sẽ thêm địa chỉ MAC này vào trong bảng MAC. „ Tiếp theo Switch sẽ kiểm tra địa chỉ đích của gói tin có trong bảng MAC chưa. Nếu chưa có thì nó sẽ gởi gói tin đi tất cả các cổng (ngoại trừ cổng gởi gói tin vào). Ngược lại Switch sẽ kiểm tra port đích và port nguồn, nếu trùng nhau thì nó sẽ loại bỏ gói tin, nếu khác nhau thì nó sẽ gởi gói tin đến port đích tương ứng. 184 Các khái niệm về chuyển mạch Hoạt động chuyển mạch của Switch 185 Các khái niệm về chuyển mạch Các phương pháp chuyển mạch „ Store-and-Forward: Một switch nhận toàn bộ frame trước khi gởi nó ra ngoài port đích nhằm đảm bảo frame nhận được là tốt trước khi chuyển ra ngoài. „ Cut-Through: Một switch có thể bắt đầu truyền frame ngay khi nhận được MAC addr đích. „ Fragment-Free: Dung hòa giữa chế độ cut- through và store-and-forward, đọc 64 byte đầu tiên, bao gồm cả frame header và bắt đầu chuyển mạch trước khi toàn bộ data và checksum được đọc. 186 Các khái niệm về chuyển mạch Các phương pháp chuyển mạch 187 Các khái niệm về chuyển mạch Chia sẻ băng thông 188 Các khái niệm về chuyển mạch Các yếu tố tác động đến hiệu suất mạng 189 Các khái niệm về chuyển mạch Chế độ song công và bán song công „ Simplex Transmission „ Half-duplex Transmission „ Full-duplex Transmission 190 Các khái niệm về chuyển mạch Latency „ Latency là thời gian trễ tính từ thời điểm một frame bắt đầu rời khỏi nguồn cho đến thời điểm frame đi đến đích. Thời gian này bị ảnh hưởng bởi: „ Trễ đường truyền. „ Trễ mạch điện tử. „ Trễ phần mềm. „ Trễ bởi nội dung của frame. „ … 191 Các khái niệm về chuyển mạch Miền đụng độ và miền quảng bá „ Miền đụng độ (Collision domain) „ Là các segment mạng vật lý được kết nối ở đó có các đụng độ có thể xảy ra. „ Mỗi khi một đụng độ xảy ra trên mạng, tất cả các hoạt động truyền dừng lại trong một khoảng thời gian. „ Thiết bị thuộc lớp 1 không chia tách miền đụng độ mà chỉ mở rộng miền đụng độ. „ Thiết bị thuộc lớp 2 và 3 chia tách miền đụng độ thành các miền đụng độ nhỏ hơn (sự phân đoạn mạng – segmentation). 192 ...