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

1 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

81814. Наука и экономика. Наука и власть.Проблема государственного регулирования науки 28.08 KB
  Проблема государственного регулирования науки. Отношения науки и экономики всегда представляли собой большую проблему. Традиционное представление о том что технология является неотъемлемым приложением науки сталкивается с эмпирическими и практическими возражениями. Однако если прикладные науки обслуживая производство могут надеяться на долю в распределении его финансовых ресурсов то фундаментальные науки напрямую связаны с объемом бюджетного финансирования и наличием тех планов и программ которые утверждены государственными структурами.
81815. Поиск нового типа цивилизационного развития и новые функции науки в культуре 42.75 KB
  Наука действительно являет собой сложный полиструктурный организм целый мир в недрах которого бушуют познавательные страсти схлестываются несовместимые точки зрения ведется кропотливая экспериментаторская и теоретическая работа. Наука обладает способностью поглощать своих субъектов делать их фанатиками исследования. Однако на самом деле наука лишь один из видов человеческой соотнесенности с миром возникший исторически довольно поздно и выполняющий в жизни общества совершенно конкретные функции. Коренное различие состояло в том что...
81816. Роль науки в преодолении глобальных проблем современности 27.77 KB
  Ученые во всеуслышание заявляют о глобальных проблемах современности к которым относят проблемы охватывающие систему мир человек в целом и которые отражают жизненно важные факторы человеческого существования. Глобальные проблемы имеют не локальный а всеохватывающий планетарный характер. К глобальным проблемам современности относят экологические демографические проблемы войны и мира проблемы кризиса культуры. В силу этого глобальные проблемы должны решаться комплексно координированно усилиями всего мирового сообщества.
81817. Предмет современной философии науки 31.34 KB
  Создавая образ философии науки следует четко определить о чем идет речь: о философии науки как направлении западной и отечественной философии или же о философии науки как о философской дисциплине наряду с философией истории логикой методологией культурологией исследующих свой срез рефлексивного отношения мышления к бытию в данном случае к бытию науки. Философия науки как направление современной философии представлена множеством оригинальных концепций предлагающих ту или иную модель развития науки и эпистемологии. Она сосредоточена на...
81818. Понятие науки. Основные аспекты бытия науки 34.37 KB
  Наука как социальный институт или форма общественного сознания связанная с производством научнотеоретического знания представляет собой определенную систему взаимосвязей между научными организациями членами научного сообщества систему норм и ценностей. Они участвуют в разнообразных формах научного общения дискуссии конференции издания монографии учебники читают лекции и т. Выделим самые характерные черты научного знания. Еще Кант в качестве неотъемлемой черты науки отмечал систематичность научного знания: именно этим как он...
81819. Эволюция подходов к анализу науки 30.26 KB
  Важнейшей характеристикой знания является его динамика т. Дело в том что для логического позитивизма в целом были характерны: а абсолютизация формальнологической и языковой проблематики; б гипертрофия искусственно сконструированных формализованных языков в ущерб естественным; в концентрация исследовательских усилий на структуре готового ставшего знания без учета его генезиса и эволюции; г сведение философии к частнонаучному знанию а последнего к формальному анализу языка науки; д игнорирование социокультурного контекста анализа...
81820. Логико-эпистемологический подход к исследованию науки 32.07 KB
  Они полагали что причина большинства эпистемологических затруднений – в неправильном использовании языка. Правильное же использование языка которому мы пока не научились даст возможность либо вообще избежать ошибок либо по крайней мере свести к минимуму ущерб от них. исследования языка в основу своих эпистемологических поисков неопозитивисты принялись за работу над многими проблемами методологии науки: тут и соотношение уровней познания принципы выбора теории определение факта место логики и математики в познании и т. Карнапа...
81821. Позитивистская традиция в философии науки 33.28 KB
  Максимум метафизики который признавался позитивизмом законным заключался в призыве к философии стать метанаукой т. Конта 1798–1857 пустившего в оборот термин позитивизм который фигурирует в названиях основных его сочинений: Курс позитивной философии Дух позитивной философии и Система позитивной политики. Наука к тому времени уже была предметом анализа в немецкой классической философии у Канта Фихте и Гегеля и следы немецкого влияния просматриваются у Конта.
81822. Расширение поля философской прблематики в позитивистской философии науки. Концепции К.Поппера, И. Лакатоса, Т. Куна, П. Фейерабенда, М.Полани 42.44 KB
  Проблему роста развития изменения знания разрабатывали начиная с 60х гг. Они считали что существует тесная аналогия между ростом знания и биологическим ростом т. В постпозитивизме происходит существенное изменение проблематики философских исследований: если логический позитивизм основное внимание обращал на анализ структуры научного познания то постпозитивизм главной своей проблемой делает понимание роста развития знания. Первой такой концепцией стала концепция роста знания К.