Εργ. Δίκτυα Υπολ. Ι – Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Υπολογιστών ΠαΔΑ Σελίδα |1 8ο Εργαστηʆριο Στοʆχος Εισαγωγή στη λειτουργία μεταγωγέων (switches). Σημαντικαʆ σημειʆα γνωʆ σης Α. Μεταγωγείς (ethernet switches) Οι μεταγωγείς (switches) είναι συσκευές, οι οποίες κατατάσσονται στο Επίπεδο Ζεύξης και αναλαμβάνουν να αποθηκεύουν και να προωθούν Ethernet Frames (Εικόνα 1). Εξετάζουν τη διεύθυνση προορισμού στο δεύτερο επίπεδο (destination MAC address) του εισερχόμενου πλαισίου σε μία πόρτα και επιλεκτικά το προωθούν (forward) σε μία ή περισσότερες πόρτες (ports). (α) φυσική λειτουργία (β) λογική λειτουργία Εικόνα 1. Φυσική και λογική λειτουργία ενός μεταγωγέα (switch) Οι μηχανές (hosts) που συνδέονται σε έναν μεταγωγέα έχουν αφιερωμένη και απευθείας σύνδεση σε αυτόν. Παρότι χρησιμοποιείται Ethernet πρωτόκολλο, δεν υπάρχουν συγκρούσεις επειδή κάθε σύνδεση (link) σε μια πόρτα μεταγωγέα κατέχει ένα ξεχωριστό πεδίο συγκρούσεων (collision domain). Οι μεταγωγείς έχουν το χαρακτηριστικό της αυτό‐εκμάθησης (self‐learning), δηλαδή τη δυνατότητα να μαθαίνουν ποιοι hosts συνδέονται σε ποιες πόρτες τους. Η διαδικασία της αυτό‐εκμάθησης έχει ως αποτέλεσμα την κατασκευή ενός πίνακα που περιέχει τις διευθύνσεις MAC hosts και τις πόρτες που συνδέονται αυτοί οι hosts. Ο πίνακας ονομάζεται MAC address table ή Switch table. Παράδειγμα αυτό‐εκμάθησης στον μεταγωγέα Έστω τέσσερεις μηχανές που συνδέονται στις πόρτες Ε0-Ε3 ενός μεταγωγέα. Εάν δεν έχει προηγηθεί κάποια μετάδοση πλαισίου, ο MAC address table είναι κενός (Εικόνα 2). Εικόνα 2. Πίνακας MAC του μεταγωγέα, εάν δεν έχει προηγηθεί μετάδοση πλαισίου
3
Embed
ice NetLab8 v2 · Εργ. Δίκτυα Υπολ. Ι – Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Υπολογιστών ΠαΔΑ Σελίδα | 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Οι μεταγωγείς (switches) είναι συσκευές, οι οποίες κατατάσσονται στο Επίπεδο Ζεύξης και
αναλαμβάνουν να αποθηκεύουν και να προωθούν Ethernet Frames (Εικόνα 1). Εξετάζουν τη
διεύθυνση προορισμού στο δεύτερο επίπεδο (destination MAC address) του εισερχόμενου
πλαισίου σε μία πόρτα και επιλεκτικά το προωθούν (forward) σε μία ή περισσότερες πόρτες (ports).
(α) φυσική λειτουργία (β) λογική λειτουργία
Εικόνα 1. Φυσική και λογική λειτουργία ενός μεταγωγέα (switch)
Οι μηχανές (hosts) που συνδέονται σε έναν μεταγωγέα έχουν αφιερωμένη και απευθείας σύνδεση
σε αυτόν. Παρότι χρησιμοποιείται Ethernet πρωτόκολλο, δεν υπάρχουν συγκρούσεις επειδή κάθε
σύνδεση (link) σε μια πόρτα μεταγωγέα κατέχει ένα ξεχωριστό πεδίο συγκρούσεων (collision
domain).
Οι μεταγωγείς έχουν το χαρακτηριστικό της αυτό‐εκμάθησης (self‐learning), δηλαδή τη δυνατότητα
να μαθαίνουν ποιοι hosts συνδέονται σε ποιες πόρτες τους. Η διαδικασία της αυτό‐εκμάθησης έχει
ως αποτέλεσμα την κατασκευή ενός πίνακα που περιέχει τις διευθύνσεις MAC hosts και τις πόρτες
που συνδέονται αυτοί οι hosts. Ο πίνακας ονομάζεται MAC address table ή Switch table.
Παράδειγμα αυτό‐εκμάθησης στον μεταγωγέα
Έστω τέσσερεις μηχανές που συνδέονται στις πόρτες Ε0-Ε3 ενός μεταγωγέα. Εάν δεν έχει προηγηθεί κάποια μετάδοση πλαισίου, ο MAC address table είναι κενός (Εικόνα 2).
Εικόνα 2. Πίνακας MAC του μεταγωγέα, εάν δεν έχει προηγηθεί μετάδοση πλαισίου
Το πρώτο πλαίσιο που μεταδίδεται, έχει αποστολέα τον Α και παραλήπτη τον C. Ο πίνακας MAC
του μεταγωγέα μαθαίνει ότι στην πόρτα Ε0 είναι συνδεδεμένος ο Α (Εικόνα 3). Σε αυτή την πρώτη μετάδοση παραλαμβάνουν λόγω πλημμύρας (flooding) και οι υπόλοιπες θύρες το
συγκεκριμένο πλαίσιο, παρότι οι αντίστοιχοι hosts δεν θα το επεξεργαστούν αφού δεν τους
αφορά.
Εικόνα 3. Πρώτη μετάδοση πλαισίου και πλημμύρα
Το δεύτερο πλαίσιο που μεταδίδεται, έχει αποστολέα τον D και παραλήπτη τον C. Ο πίνακας MAC του μεταγωγέα μαθαίνει ότι στην πόρτα Ε3 είναι συνδεδεμένος ο D (Εικόνα 4). Ξανά, λόγω πλημμύρας, οι υπόλοιπες πόρτες θα παραλάβουν το πλαίσιο.
Εικόνα 4. Δεύτερη μετάδοση πλαισίου και πλημμύρα
Ένα μελλοντικό πλαίσιο που μεταδίδεται, έχει αποστολέα τον Α και παραλήπτη τον C. Ο πίνακας MAC του μεταγωγέα μαθαίνει ότι στην πόρτα Ε2 είναι συνδεδεμένος ο C (Εικόνα 5). Επειδή ο πίνακας είναι ήδη γεμάτος με καταχωρήσεις όλων των hosts στις αντίστοιχες
πόρτες του μεταγωγέα, το συγκεκριμένο πλαίσιο δεν θα το παραλάβουν οι πόρτες Ε1 και Ε3 —δηλαδή, πλέον δεν υπάρχει λόγος για ύπαρξη πλημμύρας.