71027

Функционирование мостов и коммутаторов на основе протокола канального уровня STP стека протоколов TCP/IP

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Выбранный корневой коммутатор начинает рассылку пакетов BPDU на все свои порты. В этих пакетах в поле «Стоимость пути до корня» содержится информация о стоимости портов. Корневой коммутатор при рассылке устанавливает содержимое этого поля в ноль, а следующие коммутаторы добавляют...

Русский

2014-10-31

103.5 KB

2 чел.

Министерство образования Российской Федерации

Марийский государственный технический университет

Кафедра ИВС

Лабораторная работа №5

Функционирование мостов и коммутаторов

на основе протокола канального уровня STP

стека протоколов TCP/IP

Выполнил: ст. гр. ВМ-41

Сидоров А.С.

Йошкар-Ола

2004


Цель работы

Изучение основных принципов работы мостов и коммутаторов в сетях ЭВМ на основе протокола STP. В результате выполнения лабораторной работы студент получает знания по принципам построения  и алгоритмам функционирования мостов и коммутаторов в сетях ЭВМ и навыки по устранению активных петель в сети при помощи протокола STP.

Задание

Изучить структуру и алгоритмы работы мостов в сетях ЭВМ.

Изучить структуру и алгоритмы работы коммутаторов в сетях ЭВМ.

Изучить алгоритм устранения активных петель в сетях ЭВМ при помощи протокола канального уровня STP.

Пользуясь алгоритмом устранения активных петель, скорректировать заданную сеть для случаев: а) устранения активных петель; б) обрыва линии связи между узлами сети.

вари

анта

Коммутаторы

гра-

фа

лин.

обр.

А

Б

В

Г

Д

IDк

Sп

IDк

Sп

IDк

Sп

IDк

Sп

IDк

Sп

6

7400

20

7800

10

7000

30

-

-

-

-

1

3

а) устранения активных петель

Первым шагом работы протокола STP является выбор корневого коммутатора. Это достигается широковещательной рассылкой всеми коммутаторами пакетов BPDU на все порты. Сначала каждый коммутатор рекламирует самого себя в качестве корневого, помещая свой идентификатор в два поля: «Корневой ИД» и «ИД коммутатора». Коммутатор А посылает 7400, коммутатор Б посылает 7800, коммутатор В посылает 7000. При получении каким-либо коммутатором пакета, содержащего меньший идентификатор поля «Корневой ИД», чем его собственный, данный коммутатор перестает рассылать собственный идентификатор и начинает рассылать пакеты, содержащие меньший идентификатор. Состязание за право быть корневым коммутатором заканчивается, когда один из коммутаторов получит свой собственный BPDU-пакет, не измененный при прохождении через другие коммутаторы. Такой коммутатор считается корневым. В моей ситуации, показанной на рисунке, корневым становится коммутатор В как имеющий наименьший идентификатор (Idк=7000).

Выбранный корневой коммутатор начинает рассылку пакетов BPDU на все свои порты. В этих пакетах в поле «Стоимость пути до корня» содержится информация о стоимости портов. Корневой коммутатор при рассылке устанавливает содержимое этого поля в ноль, а следующие коммутаторы добавляют свою стоимость портов к этому числу и рассылают пакеты дальше. Эти пакеты воспринимаются корневыми портами коммутаторов. В этой роли выступают порты, через которые можно попасть в корневой коммутатор с наименьшей суммарной стоимостью портов.

Коммутаторы А и Б добавляют свои стоимости портов - числа 20 и 10 соответственно - и пересылают сообщения друг другу. После анализа этих сообщений коммутатор с наибольшей стоимостью пути до корня переводит свой порт в блокированное состояние.

В моем случае этим коммутатором является коммутатор А с портом 2 его стоимость=20. Порт, находящийся в блокированном состоянии, не передает кадры через себя, однако он продолжает принимать и обрабатывать пакеты BPDU. У коммутатора Б порт 2 становится назначенным, и только через него происходит передача кадров в подключенный сегмент сети. Таким образом, хотя коммутатор Б будет продолжать передавать кадры данных через свой порт 2, они не пройдут дальше коммутатора А, который будет их отсекать, устраняя петлю, существовавшую ранее. У корневого коммутатора все порты являются назначенными.

б) обрыва линии связи между узлами сети.

Протокол STP будет производить изменение конфигурации сети в случаях выхода из строя корневого коммутатора или обрыва линии связи.

Произошел обрыв линии связи между коммутаторами А и В. В этом случае коммутатор А своевременно не получит на свой корневой порт сообщения от корневого коммутатора и активизирует процесс реконфигурации, рассылая пакеты BPDU с содержимым поля «Тип сообщения», равным 80h, означающим реконфигурацию. После этого процессы выбора корневого коммутатора назначенных и блокированных портов коммутаторов повторятся вновь, но уже с учетом отсутствия связи между коммутаторами А и В. В результате реконфигурации получится последовательное соединение коммутаторов В, Б и А и порт 2 коммутатора А станет корневым.

Вывод: Решением проблемы возникновения активных петель является протокол STP. Основная цель разработки протокола STP была в устранении логических и физических петель в сетях, построенных с использованием мостов. Кроме того, протокол автоматически переконфигурирует сетевую топологию в случае обрывов линий связи или при аппаратных ошибках оборудования. Для функционирования протокола STP должен существовать способ обмена информацией между коммутаторами. Это достигается с помощью специальных пакетов Bridge Protocol Data Unit (BPDU), которые помещаются внутрь кадров канального уровня, например кадров Ethernet или FDDI.


Г
раф-схема алгоритма устранения активных петель в сетях ЭВМ.

СП – стоимость порта;  СПу – стоимость пути

ИДс - собственный идентификатор;  ИДд – идентификатор другого.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

82933. Организация работ по возведению земляной плотины в составе Ильинского гидроузла на реке Сереж 67.02 KB
  В районе водохранилища имеются водозаборные сооружения, что позволяет осуществлять водоснабжение близ лежащих населенных пунктов. Также строительство гидроузла оказало существенное влияние на социальную сферу.
82934. ГАЛЬШАНСКІ ЗАМАК - 2014 78.48 KB
  Абагульненне вопыту арганізацыі і правядзенне сучаснага старажытнага фестывалю дазволіць знайсці новыя арыгінальныя метады і прыёмы, элементы новых канцэпцый правядзення фестываляў і асобных яго мерапрыемстваў. Такім чынам, вывучэнне гісторыі, разпрацоўка рэжысёрскага праэкта і правядзенне фестывалю...
82936. Разработка схемы алгоритма вычисления таблицы значений функции 242 KB
  Метод трапеций — метод численного интегрирования функции одной переменной, заключающийся в замене на каждом элементарном отрезке подынтегральной функции на многочлен первой степени, то есть линейную функцию. Площадь под графиком функции аппроксимируется прямоугольными трапециями.
82937. Проектирование питомника декоративных древесных видов в г. Курск 675 KB
  Задачами работы является: изучение природных условий города и подбор соответствующего ассортимента древесных растений расчёт производственной мощности проектируемого питомника; определение сроков выращивания посадочного материала закладка и выпуск материалам по школам...
82938. ОСОБЛИВОСТІ РОБОТИ З ПОЛІФОНІЧНИМ ТВОРОМ У КЛАСІ БАНДУРИ 376.5 KB
  Таким чином сутність поліфонії вдало визначається найтиповішими її визначеннями ансамбль рівноправних мелодій; функціонально спаяна система голосів із самостійним інтонаційним рельєфом руху; багатоголосся в якому голоси мелодично самостійні й водночас об’єднуються гармонією в одночасному звучанні.
82939. Дидактичне проектування гуртка «Художня обробка соломки» 4.76 MB
  Позашкільна освіта й виховання є складовою системи безперервної освіти. Вона історично базується на традиціях виховання особистості, що їх сформували представники різних національних спільнот України, і є сприятливим соціокультурним середовищем для проведення різнопланової виховної роботи...