R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Einführung zuEinführung zu
Bridging, Routing, Bridging, Routing, Spanning Trees,Spanning Trees,
Cisco IOSCisco IOS
Jörn [email protected]
Diese Folien orientieren sich an den Lecture-Slides vonPanwar, Mao, Ryoo und Li
(http://catt.poly.edu/CATT/TCPIPEssentials.html)
Universität BielefeldTechnische Fakultät
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Stand der VeranstaltungStand der Veranstaltung13. April 2005 Unix-Umgebung20. April 2005 Unix-Umgebung27. April 2005 Unix-Umgebung
4. Mai 2005 ARP, ICMP, ping11. Mai 2005 IP-Adressen & Subnetzmasken18. Mai 2005 Einführung in Bridging, Routing, ...25. Mai 2005 IOS, Spanning-Tree1. Juni 2005 Statisches Routing8. Juni 2005 UDP-, MTU- und IP-Fragmentierung
15. Juni 2005 TCP-Verbindungen und -Datenfluss22. Juni 2005 DHCP und NTP29. Juni 2005 NAT und Firewalls
6. Juli 200513. Juli 2005 Sichere Anwendungen20. Juli 2005 Wireless LAN
Verschlüsselung, Vertraulichkeit, Authentisierung
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
InhaltInhaltBisher:➢ Betriebssystem➢ Netzwerk Interface am Compuer
Jetzt:➢ Geräte zur Verbindung von Netzwerken
➢ gleichen Typs➢ unterschiedlichen Typs
➢ Bridges
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Verbindung von NetzwerkenVerbindung von Netzwerken
➢ Repeater➢ Bridge➢ Router➢ Gateway
Ethernet
Router
Ethernet
Ethernet
Token-ring
Gateway
Bridge
Repeater
X.25
Network
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
RepeaterRepeater
➢ verbinden mehrere Ethernet-Segmente miteinander➢ nur Verlängerung des Netzstranges➢ Arbeitsweise:
➢ empfängt Signale➢ verstärkt diese➢ sendet verstärkte Signale auf nächsten Abschnitt.
➢ Auch Kollisionen werden verstärkt.
IP
LLC
802.3 MAC
IP
LLC
802.3 MACRepeater
Repeater
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
BridgeBridge
➢ verbinden mehrere LANs, auch unterschiedlichen Typs ➢ Bridge operiert auf der Ebene des DataLink Layers➢ Wenn kein eindeutiger Pfad zu den Zielen besteht wird
Routing erforderlich.
BridgeEthernet
Token-Ring
BridgeIP
LLC
802.3 MAC 802.3 MAC 802.5 MAC
LLC
IP
LLC
802.5 MACLAN LAN
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
RouterRouter
Subnet-work
Router
Subnet-work
Router
Subnet-work
Application
TCP
IP
NetworkAccess
Application
TCP
IP
NetworkAccess
IP protocol IP protocol
DataLink
NetworkAccess
IP
NetworkAccess
NetworkAccess
IP
NetworkAccess
DataLink
DataLink
IP protocol
RouterRouter HostHost
➢ Router operieren auf der Ebene des Network Layers➢ Verbinden unterschiediche Subnetworks untereinander
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
GatewayGateway
SNANetwork
Gateway
IP Network
Gateway
X.25Network
➢ Gateway wird in unterschiedlichen Zusammenhängen unterschiedliche Bedeutungen benutzt:
➢ „Gateway“ wird als allgemeine Bezeichnung für Router (Level 3) benutzt
➢ „Gateway“ wird auch ein Gerät genannt, das➢ Verschiedene Level 3 Netzwerke untereinander verbindet und➢ Protokollumwandlung leistet („Multi-protocol router“)
SNA: System Network Architecture
GatewayGateway
SNA Network
X.25 NetworkIP Network
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
BridgesBridges
➢ Was sind Bridges?
➢ Wofür werden Bridges benötigt?
➢ Wie funktioniert eine Bridge?
➢ Adressauflösung einer Bridge
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Was sind Bridges?Was sind Bridges?➢ Verbinden mehrere LANs➢ Leitet Frames an ein anderes LAN weiter, wenn der
Empfänger nicht zum lokalen LAN gehört➢ Eine einzelne Bridge kann mehr als zwei LANs
miteinander verbinden.
Bridge
LAN 2LAN 1
LAN 2
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Wofür Bridges?Wofür Bridges?➢ Bridges ermöglichen den Aufbau von
vielen kleinen LANs anstatt einem großen LAN
dadurch erfolgt Verbesserung von➢ Ausfallsicherheit➢ Durchsatz➢ Sicherheit➢ geographische Strukturierung
➢ Transparente Bridges (transparent bridges)werden von den Hosts nicht bemerkt➢ Ein Frame wird einfach von einem Netzwerk in das nächste
übertragen/kopiert➢ Header- und Daten-Bereich werden dabei nicht verändert
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Wie funktioniert eine Bridge?Wie funktioniert eine Bridge?➢ Beispiel:
➢ Frames von Host1 bis Host10 werden auf LAN A angenommen
➢ Frames von Host11 bis Host20 werden auf LAN B angenommen
...
...
LAN A
LAN B
Host1 Host2 Host10
Host11 Host12 Host20
Bridge
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Filtering DatabaseFiltering Database➢ Die MAC Adressen eines Host werden in einer
Filter-Datenbank (filtering Database) in der Brigde gespeichert.
➢ Elemente der Einträge:➢ Die MAC Adresse des Ziels➢ Der Port der Brigde, an den Pakete an diese MAC Adresse
weitergeleitet werden sollen➢ Das Alter des Eintrags
➢ Die Filter-Datenbank könnte auch statisch gesetzt werden
➢ In einer IEEE 802.1d bridge wird die Datenbank automatisch mittels eines Adress-Lernprozesses gefüllt
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Adress-Lern-ProzessAdress-Lern-Prozess➢ Empfängt die Bridge einen Frame, werden folgende
Informationen in die Filter-Datenbank übernommen➢ MAC Adresse der Quelle und➢ der Port auf dem die Nachricht empfangen wurde
➢ Standard-Alter eines neuen Eintrags ist 300 sec.
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
„„Adress-Lerning“ - BeispielAdress-Lerning“ - Beispiel
➢ Folgende Pakete werden übertragen:➢ <SRC=A, Dest=F>➢ <SRC=C, Dest=A>➢ <SRC=E, Dest=C>
➢ Was haben die jeweiligen Bridges gelernt?
Bridge 1
Port1
LAN 1
A
LAN 2
CB D
LAN 3
E F
Port2
Bridge 2
Port1 Port2
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Operationen der BridgeOperationen der Bridge➢ Entscheidungen über die Weiterleitung (Forwarding)
von Frames werden in der Bridge mittels Nachschlags in der Filter-Datenbank gemacht
➢ Wenn ein Eintrag gefunden wird, wird der Frame an das Netzsegment weitergeleitet, dass im Eintrag angegeben ist
➢ Wird kein Eintrag in der Filter-Datenbank gefunden, wird Flooding benutzt
➢ Der Frame wird an alle aktiven Ports der Bridge weitergeleitet.
➢ Ausnahme: Der Frame wird nicht an den Port weitergeleitet, über den er von der Bridge empfangen wurde.
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Forwarding-BedingungenForwarding-Bedingungen
➢ Ein Rahmen wird nur dann weitergeleitet, wenn ...
➢ der empfangende Port (receiving port) in einem „Forwarding state“ ist, d.h. es eingestellt ist, dass Frames von dem verbundenen Netzsegment an andere Segmente weitergeleitet werden sollen,
➢ der übertragende Port (transmitting port) in einem „Forwarding state“ ist, es also eingestellt ist, dass dieses Netzsegment Frames weiterleiten wird,
➢ entweder ein entsprechender Eintrag in der Filter-Datenbank gemacht ist, oder das Ziel nicht in der Filter-Datenbank vorhanden ist (flooding),
➢ der transmitting Port nicht gleichzeitig der receiving Port ist➢ die maximale Größe der service data unit des transmitting
Ports nicht erschöpft wird.
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Bedarf von RoutingBedarf von Routing
➢ wenn einige LANs nur durch mehrfache hops erreicht werden können
➢ Wenn der Pfad zwischen zwei LANs nicht eindeutig ist.
LAN 2
Bridge 2
LAN 5
LAN 3
LAN 1
LAN 4
Bridge 5
Bridge 4Bridge 3
d
Bridge 1
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
RoutingRouting
➢ Welche Verfahren exisiteren?
➢ Welche Gefahr stellen Loops dar?
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Routing mit BridgesRouting mit Bridges
➢ Für Routing existieren drei wesentliche Ansätze:➢ Fixed Routing➢ Source Routing➢ Spanning Tree Routing (transparente Bridges)
➢ Fixed Routing wird in vielen kommerziellen Produkten benutzt
➢ Source- und Spanning Tree Routing sind von der IEEE 802 Arbeitsgruppe standardisiert worden➢ Source Routing vom Token Ring Komitee (IEEE 802.5)➢ Spanning Tree vom IEEE 802.1 Komitee (Internetworking)
➢ Nur Spanning Tree wird eingehender besprochen
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Gefahr von LoopsGefahr von Loops➢ Das bisher besprochene Address-Learning und
Forwarding Schema kann ernsthafte Probleme auslösen, wenn Schleifen (Loops) existieren
➢ Annahme➢ Host1 sendet an HostX➢ B1 und B2 haben keinen Eintrag zu HostX➢ Bridge1 und Bridge2 empfangen beide
den Frame auf LAN B und lernen, dass Host1 zu LAN B gehört
➢ B1 und B2 nehmen beide Host1 in ihre Filter-DB auf
➢ B1 und B2 leiten den Frame an LAN A weiter➢ B1 und B2 empfangen den Frame des jeweils anderen und lernen,
dass Host1 zu LAN A gehört.➢ B1 und B2 ändern ihre Filter-DB entsprechend
➢ B1 und B2 leiten den Frame an LAN A weiter➢ ... ad infinitum ...
➢ Ergebnis: Broadcast Sturm (broadcast storm)
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
➢ Lösung des Loop Problems:Loops entfernen
➢ IEEE 802.1 hat einen Algorithmus entwickelt, der einen Spanning Tree (aufspannenden Baum) in einem dynamischen Umfeld wartet.
➢ Methode:➢ Bridges tauschen Nachrichten aus
Configuration Bridge Protocol Data Unit(Configuration BPDUs) um
➢ Bridges konfigurieren und➢ Baum zu erzeugen
Spanning TreesSpanning Trees
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
➢ Um Spanning Tree aufbauen zu können, müssen die Bridges eindeutig identifiziert werden.
➢ Brigde ID bildet sich auspriority-level + MAC Adresse
➢ Priority-Level = 2 Bytes,MAC Adresse = 6 Bytes
➢ Eine Bridge hat mehrere MAC Adressen (für jeden Port eine) aber nur eine Bridge ID.Die Bridge ID benutzt die MAC Adresse des niedrigst nummerierten Bridge Ports (port 1)
Bridge IDBridge ID
MAC: 51:24:68:1f:03:04 MAC: 00:00:01:02:03:05
MAC: fe:64:96:12:01:03
31
2
Priority: 0x12:41
Bridge
Bridge ID = 12:41:fe:64:96:12:01:03
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
➢ Baum braucht Wurzel.➢ Wurzel durch Root Brigde festgelegt.
➢ Root Bridge ist immer die Bridge, mit der niedrigsten Bridge ID
Root Bridge eines NetzwerksRoot Bridge eines Netzwerks
Root bridge ist Bridge 3, weil es die niedrigste ID besitzt
Bridge 3 mit ID 00:01:34:01:21:56:19:87
Bridge 1 mit ID 04:01:21:01:21:56:19:87
Bridge 2 mit ID 06:04:55:04:21:56:19:87
2 1
LAN A
LAN B
1
1
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
➢ Root Port➢ der Port, über den die Root Bridge mit den wenigsten hops
erreicht werden kann➢ Root Path Cost
➢ die Kosten des Pfades zur Root Bridge mit den niedrigsten Kosten
➢ Beispiel (vorhergehendes Schema)➢ Bridge 1:➢ Root Port: port 2
➢ Root Bridge (Bridge 3) ist über Port 2 verbunden➢ Root Path Cost: 1
➢ Bridge 3 ist nur einen Hop entfernt
➢ Wir gehen davon aus, dass die Kosten gleich der Anzahl an Hops ist. Die Kosten können aber auch anders festgelegt werden.
Informationen jeder BridgeInformationen jeder Bridge
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
➢ vorgesehene Bridge (designated bridge)➢ vorgesehener Port (designated port)
➢ Die eine Bridge im LAN, die den minimal cost Pfad zur Root Bridge stellt und der Port auf diesem Pfad
➢ Wenn zwei Bridges identische Kosten anbieten, wird die mit der niedrigsten ID (höchste Priorität) gewählt
➢ Wenn die min-cost Bridge zwei oder mehr Ports zum LAN hat, wähle den Port mit der niedrigsten ID
➢ Beispiel (vorhergehendes Schema)➢ Für LAN A:
➢ designated Bridge: Bridge 3 (Root Bridge)➢ designated Port: Port 1
➢ Für LAN B:➢ designated Bridge: Bridge 1 (näher an Root Bridge als Bridge 2)➢ designated Port: Port 2
Informationen jedes LANsInformationen jedes LANs
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
BemerkungenBemerkungen➢ Ein LAN ist das Gebilde, das eine designierte Bridge
und einen designierten Port besitzt➢ Es existiert keine zentrale Kontrollinstanz in einem
LAN (das LAN ist eine Gruppe von Hosts)➢ Nur die Bridge kann entscheiden, ob Sie designierte
Bridge und was der designierte Port für ein LAN ist.
➢ Beispiel zum vorhergehenden Schema:➢ Bridge 1 muss feststellen, ob sie die designierte Bridge von
LAN A (über Port 2 verbunden) und➢ ob sie die designierte Bridge von LAN B (über Port 1
verbunden) ist.
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Spanning Tree AlgorithmusSpanning Tree Algorithmus
➢ Schritt 1: Identifiziere die Root Bridge des Netzwerks➢ Schritt 2: Identifiziere die Root Ports aller Bridges des
Netzwerks➢ Schritt 3: Identifiziere für alle Brigdes, welche Ports
designierte Ports für die angeschlossenen LANs sind.
➢ Der Spanning Tree baut sich aus allen Root Ports und allen designated Ports der Bridges auf.
➢ Diese Ports werden alle in den forwarding state versetzt
➢ Alle übrigen Ports werden in den blocked state versetzt
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Ermitteln des Spanning TreesErmitteln des Spanning Trees➢ Die Bridges ermitteln den Spanning Tree unter
Verwendung eines verteilten (distributed) Ansatzes➢ Dafür werden BPDUs (bridge protocol data unit)
benutzt➢ Wahl einer Bridge als Root Bridge➢ Jede Bridge legt fest:
➢ einen Root Port➢ die verbundenen Root Pfad Kosten
➢ Jede Bridge legt fest, ob sie die designated Bridge für die mit ihr verbundenen LANs ist.
➢ Wähle die Ports aus, die im Spanning Tree enthalten sein sollen.➢ Root Ports und designierte Ports
➢ Es dauert eine Weile, bis das Netzwerk konvergiert ist.
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Configuration BDPUsConfiguration BDPUs
Zeit, die vergangen ist, seitRoot eine Nachricht gesendet hat,auf der diese Nachricht aufbaut.
2 protocol identifier
1 version
1 message type
1 flags
8 root ID
4 Cost
8 bridge ID
2 port ID
message age
maximum age
hello time
forward delay
Set to 0Set to 0
lsb is "topology change bit (TC bit)"
ID des RootKosten für den Pfad von der Bridge,die diese Nachricht sendet, zum Root
port ID des Ports, über den diesesNachricht übertragen wurde
ID der Bridge, die diese Nachricht sendet
Maximales Alter dieser BPDU, nach dessen Ablauf
sie verworfen wird.
Zeit zwischen BDPUsvom Root
(Standard: 1sec)
size in bytes
Ingnorier dieses Feld
Set to 0
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
BDPUs in KurzfassungBDPUs in Kurzfassung➢ Jede Brigde sendet BDPUs, die die folgenden
Informationen enthalten:
root ID cost bridge ID/port ID
Root Pfad Kosten der sendenden Bridge
Root Bridge(oder was der Sender dafür hält)
Identifiziert die sendende BridgeIdentifiziert den Port, über den diese BDPU gesendet wurde
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Ordnen von NachrichtenOrdnen von Nachrichten➢ Über die Ordnungsrelation “” können BPDUs
geordnet werden
➢ Ordnungskriterien:➢ Wenn (R1 < R2)
M1 M2➢ Sonst, wenn ((R1 == R2) (C1 < C2))
M1 M2➢ Sonst, wenn ((R1 == R2) (C1 == C2) (B1 < B2))
M1 M2
ID R1 C1 ID B1 ID R2 C2 ID B2M1 M2
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Identifikation der Root BridgeIdentifikation der Root Bridge➢ Initialzustand: Jede Bridge nimmt sich selber als Root
Bridge an➢ Jede Bridge sendet BDPUs in folgender Form über
das LAN
➢ Jede Bridge vergleicht die BPDUs, die auf ihren Ports ankommen gegen die BDPU, die sie selber aussendet
➢ Als Root Bridge wird die root ID genommen, die bisher empfangen wurde.
➢ Wird eine kleinere ID empfangen, wird die Root Information aktualisiert
B 0 B
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Root Pfad Kosten, Root PortRoot Pfad Kosten, Root Port➢ Zum aktuellen Zeitpunkt:
➢ Bridge B glaubt zu wissen, dass z.B. Bridge R Root Bridge ist
➢ Bridge B bestimmt die Root Pfad Kosten wie folgt:➢ Wenn B=R: Kosten = 0➢ Sonst: Kosten = {niedrigste Kosten in einer BDPU
empfangen} + 1
➢ Root Port von Bridge B ist der Port, über den die Root Bridge mit den geringsten Kosten erreicht werden kann(In Bezug auf die Relation ““).
➢ Sind R und Kosten bekannt, kann B seine BDPU generieren (die aber nicht zwangsläufig gesendet werden muss)
R Cost B
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Designated Bridge & PortDesignated Bridge & Port➢ B hat seine BDPU generiert
➢ B sendet diese BDPU an einen seiner Ports, z.B. Port x, nur, wenn seine BDPU kleiner (““) als jede über Port x empfangene BDPU ist.
➢ In diesem Fall nimmt B auchan, dass es die designierteBridge für das an Port x angeschlossene LAN ist.
R Cost B
Bridge BPort A Port C
Port x
Port B
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Auswahl der Ports für TreeAuswahl der Ports für Tree
➢ Bridge B hat die Root Bridge des Netzwerks berechnet, den Root Port, die Root Pfad Kosten und ob sie die designierte Bridge für die angeschlossenen LANs ist.
➢ B kann nun entscheiden, welche Ports im Spanning Tree sind:➢ B's Root Port ist Teil des Spanning Trees➢ Alle Ports, für die B die designierte Bridge ist, sind Teil des
Spanning Tree➢ B's Ports, die zum Spanning Tree gehören, werden
Pakete weiterleiten (forwarding state)➢ B's Ports die nicht zum Spanning Tree gehören,
werden Pakete blockiert (blocking state)
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Aufbau des Spanning TreeAufbau des Spanning Tree➢ Die Abbildung rechts stelle
das Netzwerk dar.
➢ Angenommen, dass die Bridges designated Ports (D) und Root Ports (R) wie angegeben bestimmt haben.
➢ Wie sieht der Spanning Tree des Netzwerks aus?
LAN 2
Bridge
LAN 5
LAN 3
LAN 1
LAN 4
Bridge
BridgeBridge
Bridge
DD
R
R
DR R
R
D
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Anpassen an VeränderungenAnpassen an Veränderungen
➢ Bridges tauschen kontinuierlich BDPUs aus(unter Befolgung der besprochenen Regeln)
➢ Die Bridges können sich dadurch an veränderte Gegebenheiten in der Topologie anpassen.
➢ Immer, wenn eine BDPU auf einem Port, z.B. Port x, empfangen wird, entscheidet die Bridge, z.B. B,➢ Kann B die designierte Bridge für das an Port x
angeschlossene LAN werden?➢ Kann Port x der Root Port werden?
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Beispiel 1Beispiel 1➢ Eine Bridge hat die ID 18➢ Die niedrigsten Nachrichten, die über ihre 4 Ports
empfangen wurden, sind in der Grafik angegeben.
➢ Was ist die Root Bridge?➢ Wie hoch sind die Root Pfad Kosten für Bridge 18?➢ Welches ist der Root Port?➢ Wie sieht BPDU von Bridge 18 aus?➢ Für welche LANs ist Bridge 18 designated Bridge?
Bridge 18Port 1
Port 2
Port 4
Port 3
12.93.51
12.85.47
15.31.27
81.0.81
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Beispiel 1Beispiel 1➢ Eine Bridge hat die ID 18➢ Die niedrigsten Nachrichten, die über ihre 4 Ports
empfangen wurden, sind in der Grafik angegeben.
➢ Was ist die Root Bridge? 12➢ Wie hoch sind die Root Pfad Kosten für Bridge 18? 86➢ Welches ist der Root Port? 2➢ Wie sieht BPDU von Bridge 18 aus? 12.86.18➢ Für welche LANs ist Bridge 18 designated Bridge?
1,3,4
Bridge 18Port 1
Port 2
Port 4
Port 3
12.93.51
12.85.47
15.31.27
81.0.81
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Beispiel 2Beispiel 2➢ Eine Bridge hat die ID 18➢ Die niedrigsten Nachrichten, die über ihre 4 Ports
empfangen wurden, sind in der Grafik angegeben.
➢ Was ist die Root Bridge?➢ Wie hoch sind die Root Pfad Kosten für Bridge 3?➢ Welches ist der Root Port?➢ Wie sieht BPDU von Bridge 3 aus?➢ Für welche LANs ist Bridge 3 designated Bridge?
Bridge 3
Port 1
Port 2 Port 4
Port 5
Port 381.0.81
41.19.125
41.13.90
41.12.11141.12.315
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Beispiel 2Beispiel 2➢ Eine Bridge hat die ID 18➢ Die niedrigsten Nachrichten, die über ihre 4 Ports
empfangen wurden, sind in der Grafik angegeben.
➢ Was ist die Root Bridge? 41➢ Wie hoch sind die Root Pfad Kosten für Bridge 3? 13➢ Welches ist der Root Port? 4➢ Wie sieht BPDU von Bridge 3 aus? 41.13.3➢ Für welche LANs ist Bridge 3 designated Bridge? 1,2,5
Bridge 3
Port 1
Port 2 Port 4
Port 5
Port 381.0.81
41.19.125
41.13.90
41.12.11141.12.315
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
NetzwerkbeispielNetzwerkbeispiel➢ Die IDs der Bridges sind
1,2,3,4,5 und die Port IDs sind in der Abbildung angegeben.
➢ Die Bridges wenden den Spanning Tree Alg. an
➢ Annahme, dass Kosten gleich Anzahl der Hops zum Root sind
➢ Zeige, welche Nachrichten übermittelt werden, bis Tree geformt wurde.
LAN 2
Bridge 2
LAN 5
LAN 3
LAN 1
LAN 4
Bridge 5
Bridge 4Bridge 3
d
Bridge 1
Port1a
Port1b
Port 2a
Port 2b Port 2c
Port 5b
Port 5a
Port 4a
Port 4b
Port 3a
Port3b
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Interessanter Fall 1Interessanter Fall 1➢ Wenn zwei min-cost BPDUs an einer Bridge auf zwei
verschiedenen Ports empfangen werden, die➢ identisch in der Root ID, Root Pfad Kosten und ID der
sendenden Bridge sind und➢ die root ID die niedrigste aller bisher empfangenen root IDs
ist
➢ dann werden die designierten Ports für die LANs verglichen, die den Ports entsprechen, über die die BPDUs empfangen wurden.➢ Die niedrigere von diesen beiden wird gewählt➢ Der Port auf der Bridge,
der diese BDPUs empfängt undzum LAN der designierten Ports gehört,ist der Root Port der Bridge
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
BeispielBeispiel
➢ Bridge 2 empfängt 2 BDPUs [1,0,1] an Ports 3 und 4
➢ Der designierte Port für LAN A ist Port 1 auf Bridge 1➢ Der designierte Port für LAN B ist Port 2 auf Bridge 1
➢ Da Port 1 niedriger als Port 2 ist, hat er höhere Priorität
➢ Also wird Port 4 Root Port der Bridge 2
Bridge 2 Bridge 1
LAN A
LAN B
Port 1
Port 2
Port 4
Port 3
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Interessanter Fall 2Interessanter Fall 2
➢ Noch weiter:➢ Wenn auch die designierten Ports des LANs identisch sind,➢ die mit den Ports auf der Bridge korrespondieren, ➢ die die gleichen BDPUs empfangen,
➢ Dann überprüf die Port Nummern der empfangenden Bridge, auf denen diese BDPUs empfangen werden
➢ Wähle den niedrigeren als Root Port aus.
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
BeispielBeispiel
➢ Ports 2 und 4 von Bridge 2 gehören zu LAN A➢ Beide empfangen die BDPUs [1,0,1] von Bridge 1
➢ Der designierte Port für LAN A ist Port 1 auf Bridge 1➢ Also sind sogar die designierten Ports identisch
➢ Es wird also zwischen Port 2 und Port 4 der Root Port ausgewählt
➢ Also wird Port 2 Root Port der Bridge 2
Bridge 2 Bridge 1
LAN A
LAN B
Port 1
Port 2
Port 4
Port 3
Port 2
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
PrioritätPriorität
➢ Werden zwei Bridge Identifier numerisch verglichen,➢ wird die niedrigere Nummer die Bridge der höheren
Priorität kennzeichnen.
➢ Ist es möglich, dass zwei Bridges die gleiche Priorität haben?
➢ Ist es möglich, dass zwei Bridges die gleiche Bridge ID haben?
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Cisco IOSCisco IOS
➢ Zur Konfiguration eines Routers oder einer Bridge werden also Funktionen von höheren Schichten benötigt.
➢ Auch Management Aufgaben müssen erfüllt werden
➢ Cisco Internet Operating Sysetm (IOS) ist die am weitesten verbreitete Netzwerk System Software.
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Cisco IOSCisco IOS
➢ Ermöglicht Netzwerk Services für➢ Administration,➢ Wartung und➢ Betrieb
➢ Unterstützt eine breite Auswahl an Plattformen und viele Netzwerk Protokolle
➢ Ermöglicht Einrichtung von Netzwerk Anwendungen auf den Netzwerk Plattformen
R|V|SRechnernetze undVerteilte Systeme
8. Juni 2005Bielefeld, den 8. Juni 2005
Cisco IOS ConfigurationCisco IOS Configuration➢ Unterschiedliche Wege
zur Konfiguration eines Cisco Geräts existieren
➢ Das Cisco CommandLine Interface CLI ist das grundlegendste Benutzer Interface
➢ Es existieren sechs verschiedene Konfigurationsmodi im CLI:➢ User EXEC➢ Privileged EXEC➢ Global Configuration➢ Interface Configuration➢ Subinterface Configuration➢ ROM Monitor