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

73601. Економічна роль держави у ринковій економіці 59 KB
  Форми і методи державного регулювання економіки. Вивчення законів вільної гри економічних сил у чому й полягає найважливіший зміст політичної економії призвело до визнання необхідності регулювання цієї гри суспільною владою. Країнам з розвиненою ринковою економікою притаманна змішана система макроекономічного регулювання яка базується на плюралізмі різноманітності форм власності й органічно поєднує переваги ринкових і державних регуляторів. Виділяють два основні види регулювання економічний лібералізм та економічний дерижизм.
73605. Основи побудови комп’ютерних мереж 121 KB
  Основні поняття про комп’ютерні мережі, їх призначення, історія розвитку. Концепції побудови та класифікація комп’ютерних мереж. Архітектура комп’ютерних мереж: топологія, апаратне та програмне забезпечення. Базові топології локальних комп’ютерних мереж: шина, зірка, кільце. Призначення, коротка характеристика та принципи функціонування. Організація передачі даних.
73606. Програмне забезпечення комп’ютерних мереж 285 KB
  Поняття та призначення операційної системи. Концепції побудови програмного забезпечення комп’ютерних мереж. Використання вбудованих мережевих засобів Windows 9x. Характеристика та функції мережевих компонентів операційних систем.