10 hub bridgeswitch

download 10 hub bridgeswitch

of 33

  • date post

    08-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    29
  • download

    2

Embed Size (px)

Transcript of 10 hub bridgeswitch

  • Hub, Bridge dan SwitchHendrawanhend@telecom.ee.itb.ac.id

  • Interkoneksi LANMengapa tidak satu LAN yg besar?Jumlah trafik yg dp didukung terbatas: pada satu (single) LAN, semua station harus menggunakan bersama (share) bandwidthKeterbatasan panjang: 802.3 (Ethernet) menspesifikasikan panjang kabel maksimumCollision domain yg besar (dp tabrakan dg banyak station)Keterbatasan jumlah station: 802.4 (Token Ring) mempunyai token passing delay pd tiap station

  • HubPhysical layer devices: secara esensial adalah repeater beroperasi pd level bit: mengulangi bit yg diterima pd suatu interface ke interface yg lainHub dp disusun secara hierarkis (disain multi-tier), dg hub backbone pd puncaknya

  • HubTiap LAN yg dihubungkan disebut segmen LANHub tidak mengisolasi collision domain: node dp tabrakan dengan sembarang node lain pd sembarang segmen LANKeuntungan Hub:Peralatan murah, sederhanaMulti-tier memberikan degradasi bertahap: bagian (porsi) LAN tetapi beroperasi jika suatu hub tdk berfungsiMemperluas jarak maksimum antar pasangan node (100 m per Hub)

  • Keterbatasan HubSingle collision domain tidak memberikan penambahan throughput maksimumThroughput multi-tier sama dengan throughput single segmenIndividual LAN membatasi jumlah node pd collision domain yg sama dan pd total cakupan geografi yg dibolehkan

  • BridgeLink layer devices: beroperasi pd frame Ethernet, memeriksan header frame dan secara selektif meneruskan berdasarkan tujuannya.Bridge mengisolasi collision domain krn membuffer frameJika frame akan diteruskan pd segmen, bridge menggunakan CSMA/CD utk akses segmen dan transmit

  • BridgeKeuntungan Bridge:Mengisolasi collision domain memberikan total throughput maksimum lebih besar, dan tdk membatasi jumlah node dan juga cakupan geografisDp menghubungak tipe Ethernet berbeda krn merupakan suatu peralatan store and forwardTransparan: tdk perlu perubahan pd host LAN adapter

  • Backbone Bridge

  • Interkoneksi Tanpa BackboneTidak direkomendasikan utk dua alasan:Semua trafik antara EE dan CS harus melintas melalui segmen CS, kegagalan pd HUB CS akan mengisolasi EE dan SE

  • Bridge: Filter Frame, ForwardingBridge: memfilter paket-paketFrame-frame pada segmen LAN yg sama tdk diteruskan pd segmen LAN yg lainForwardingBagaimana mengetahui pd segmen LAN mana utk meneruskan (froward) frame?

  • Bridge FilteringBridge belajar host mana dp dicapai melalui interface mana: menjaga tabel filtering (forwarding database, FDB)Saat frame diterima, bridge belajar lokasi pengirim : segmen LAN incomingMencatat lokasi pengirim pd tabel filteringEntry tabel filtering (FDB):(Node LAN Address, Bridge Interface, Time Stamp)Entry yg sudah basi (lama) dibuang dari tabel filtering (TTL)

  • Operasi BridgeAlgoritma forwarding & learning

  • Operasi BridgeForwarding Database

  • Topologi dg LoopBelajar (Algoritma forwarding & learning) tidak benarFrame looping

  • Introduksi Spanning TreeMemungkinkan suatu path antara semua LAN tanpa menyebabkan loop (lingkungan bebas loop)Bridge-bridge berkomunikasi dg message konfigurasi khusus (BPDU)Distandarkan pd IEEE 802.1D

    Cat: lintasan redundan adalah baik, lintasan redundan aktif adalah jelek (menyebabkan loop)

  • Algoritma Spanning TreeSetiap bridge dialokasikan satu identifier unik (ID)Root Bridge adalah bridge dg ID terendahPort-port dari bridge, bisa:Root portDesignated portBlocked port

  • Algoritma Spanning Tree

  • Algoritma Spanning TreeRoot portAdalah port pd arah lintasan terpendek ke root bridgeTiap bridge (diluar root bridge) mempunyai satu (hanya satu) port seperti iniDesignated portAdalah port pd arah lintasan terpendek dari LAN ke root bridgeTiap LAN akan memp hanya satu designated portSuatu bridge bisa memp nol atau lebih designated portSuatu port tdk bisa sebagai root port dan designated portSemua port dari root bridge adalah designated portBlocked portYg bukan merupakan root port maupun designated portTdk digunakan utk mengirim atau menerima frame data

  • Algoritma Spanning TreeMessage Bridge Protocol Data Unit (BPDU) dipertukarkan untuk membentuk konfigurasi tree.BPDU memuat informasi:ID bridge pengirimID bridge yg diyakini pengirim sbg rootCost utk mencapai root bridge dari bridge pengirim melalui root port-nya (cost mis. Jumlah LAN yg dilalui utk mencapai root). Cost berharga 0 jika bridge yakin sbg root bridge

  • Algoritma Spanning TreeSuatu bridge transmit BPDU mengikuti satu dari dua aturan:Jika bridge percaya dia adalah root, akan transmit BPDU pd interval waktu regular pd semua port-nyaJika bridge tahu dia bukan root, akan meneruskan BPDU yg diterima pd root port-nya ke semua designated port-nya. BPDU lain akan dibuang

  • Algoritma Spanning Tree: Root Bridge/Port SelectionAwalnya semua bridge percaya bhw dia adalah rootBridge akan melepaskan claim bhw dia root bridge jika menerima BPDU dg root bridge ID lebih kecil dari ID dirinyaBridge yg bukan root membandingkan BPDU yg datang (incoming) pd semua port-nyaRoot port adalah port dimana menerima BPDU dg cost terendah ke root

  • Algoritma Spanning Tree: Root Bridge/Port SelectionContoh:

    PortTransmiting BridgeCost to Root

    1720 2625 31510Bridge akan declare port 3 sbg root port dan bridge 6 sbg root bridgeBridge yg percaya bukan root akan meneruskan BPDU yg diterima pd root port ke semua designated port (dg mengubah bridge ID pengirim dan menaikan cost sbg refleksi tambahan koneksi LAN)Dg makin banyak message BPDU diterima, root port, root bridge ID dan/atau cost ke root bisa berubah

  • Algoritma Spanning Tree: Designated/Blocked Port SelectionUtk bridge yg pecaya sbg root, semua port adalah designated portUtk bridge yg percaya bukan root akan mengklasifikasikan port:Designated port jika terima BPDU pd port dg root ID > ID yg sekarang dipercaya, atau root ID = ID root skrng tapi dg cost > bridge root cost, atauroot ID = ID root skrg dg cost sama, port adalah designated jika BPDU memp bridge ID pengirim lebih rendah

  • Algoritma Spanning Tree: Designated/Blocked Port Selection

  • Algoritma Spanning Tree: Recovering from Bridge/Port FailureBegitu tree terinisialisasi, root bridge terus menerus secara periodik mengeluarkan BPDUBridge-bridge lain secara terus menerus menerima BPDU pd root port mereka, memodifikasi dan meneruskan ke designated portBridge yg tdk mendengar BPDU pd port mereka utk perioda timeout tertentu akan mendeteksi failure dan akan menginisialisasi prosedur recoveryMis. Jika bridge berhenti mendengar BPDU pd salah satu blocked ports, ini indikasi designated port gagalDlm kasus ini bridge akan berusaha claim blocked port sekarang designatedIni akan sukses jika tdk ada port lain pd LAN yg sama dg cost lebih rendah ke root eksis. Jika tdk akan mengembalikan satus blocked port.

  • Algoritma Spanning Tree: Contoh

  • Algoritma Spanning Tree: ContohTime 0

    Time 1

    Time 2

  • Bridge vs RouterKeduanya peralatan store-and-forwardrouters: network layer devices (memeriksa header network layer)bridges adalah Link Layer devicesrouters menjaga tabel routing, mengimplementasikan algoritma routingbridges menjaga tabel filtering, mengimplementasikan filtering, algoritma learning & spanning tree

  • Router vs BridgeBridge + and - + Operasi bridge lebih sederhana memerlukan lebih sedikit pemrosesan bandwidth- Topologi dibatasi dg bridges: spanning tree hrs dibangun utk mencegah cycles - Bridges tdk menawarkan proteksi dari broadcast storms (broadcasting tanpa akhir oleh suatu host akan diteruskan oleh suatu bridge)

  • Router vs BridgeRouters + and -+ sembarang opologi dp didukung, cycling dibatasi oleh counter TTL (dan protokol routing yg baik)+ menyediakan proteksi firewall yg baik thd broadcast storms- Memerlukan konfigurasi IP address (tdk plug and play)- Memerlukan pemrosesan bandwidth lebih tinggi

    bridges bekerja baik utk jaringan kecill (bbrp ratus host) sementara routers digunakan pd jaringan besar (ribuan hosts)

  • Switch Ethernetlayer 2 (frame) forwarding, filtering menggunakan LAN addressesSwitching: A-to-B dan A-to-B secara simultan, no collisionsJumlah interface besarsering: individual host, dikoneksikan start ke switchEthernet, tetapi no collisions!

  • Switch Ethernet

  • In-Class ExcersiseImplementasikan algoritma spanning tree utk topologi di bawah, dan dapatkan hasilnya