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Kraemer
CCNA 1 – Comutação Ethernet
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Comutação Ethernet
• Introdução a comutação
• Protocolo STP
• Domínios de colisão
• Domínios de broadcast
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Quando o número de dispositivos que tentam acessar a rede é baixo, o número de colisões permanece dentro do limite aceitável
Entretanto, quando aumenta o número de usuários, o número de colisões pode causar baixíssimo desempenho
O uso de Bridge melhora o desempenho
Introdução a comutação
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Bridding
Introdução a comutação
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As decisões da Brigde são baseadas em MAC
Introdução a comutação
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Comutação da camada 2
Cada porta de um Switch cria um domínio de colisão
Um Switch é uma Brigde rápida multiporta
Switch mantêm informações sobre o endereçamento MAC
Essas informações ficam armazenadas em uma tabela conhecido como CAM (Memória de Conteúdo Endereçavel)
Para evitar atrasos os Switches utilizam “vias expressas” chamadas de ASIC (Aplicação Específica de Dispositivo Integrado – programa Gates Lógicos)
Introdução a comutação
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Full Duplex
Introdução a comutação
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Latência
É o tempo que leva para o quadro começar a sair do dispositivo de origem até a chegada da primeira parte o seu destino
Condições de atraso:
• meio físico
• circuito eletrônico
• software (decisões)
• conteúdo do quadro (decisões de comutação)
Introdução a comutação
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Latência
Modo Cut-thourght começa a transferir assim que o MAC de destino for identificado (baixa latência e sem verificação de erros). Comutação simétrica
Modo Store-and-Forward o Switch recebe o quadro completo, verifica o FCS e depois remete ao destino (caso não esteja corrompido). Comutação Assimétrica
Modo livre de fragmentos o Switch lê os primeitos 64 octetos e a comutação se inicia antes de receber os outros dados do quadro
Introdução a comutação
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Tipos gerais
Simétrica mesma taxa de bits nas duas portas
Assimétrica taxa de bits diferentes (i.e. 100 e 1000 Mbps)
Introdução a comutação
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Evita Loop de comutação
Protocolo STP (Spanning Tree)
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Utiliza-se redundância de caminhos para implementação de uma arquitetura tolerante a falhas
Os Switches enviam BPDU (Brigde Protocol Data Units) para informar seus vizinhos sobre sua existência e eleger um Switch Raiz
Os Switches utilizam um algoritmo (STA) para resolver e suspender caminhos redundantes
Protocolo STP (Spanning Tree)
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Forma uma árvore hierarquica
Fonte: Detecção Cooperativa de Intrusões em Redes Carrier Ethernet. Jieke, Pan; et al. Universidade de Lisboa, 2006.
Protocolo STP (Spanning Tree)
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Kraemer
Existem 4 tipos de BPDU:
• Configuração
• Notificação de mudança de topologia
• Notificação de conhecimento
• Mudança de topologia
Protocolo STP (Spanning Tree)
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Kraemer
Cada porta possui um Bridge ID (Identificação única com prioridade e endereço MAC)
A idéia e chegar a “raiz” com o menor custo possível
O STP executa três operações:
1. Determina a root bridge (menor Bridge ID)
2. Determina a árvore
3. Mantêm a topologia ao longo do tempo
Protocolo STP (Spanning Tree)
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Kraemer
Se uma Interface parar de enviar Bridge ID, então significa que houve falha
O protocolo entra em fase de modificação da topologia
A Interface que detecta a falta de Bridge ID envia uma Notificação de Mudança. O root bridge envia um sinal de Mudança de Topologia
Protocolo STP (Spanning Tree)
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Kraemer
Cada porta de um Switch se encontra em um destes estados para formar uma árvore hierárquica
Protocolo STP (Spanning Tree)
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Kraemer
Meios compartilhados (ocorre colisão)
Domínio de colisão
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Kraemer
Domínio de colisão
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Kraemer
Os dispositivos que interconectam os segmentos dos meios definem os domínios de colisão
Domínio de colisão
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Kraemer
Regra 5-4-3-2-1
Domínio de colisão
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Kraemer
Dispositivos de camada 1 estendem o domínio de colisão
Domínio de colisão
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Kraemer
Dispositivos de camada 2 e 3 dividem domínio de colisão
Domínio de colisão
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Kraemer
Broadcast (0xFFFFFFFFFFFF)
As estações de trabalho fazem broadcast de uma solicitação ARP toda vez que precisam localiza um endereço MAC
Multicast resolve mas também atrapalha. Como assim?
Domínio de broadcast
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Kraemer
Segmentação de Broadcast
Conter broadcast
Domínio de broadcast
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Kraemer
Fluxo de dados através de uma rede
Domínio de broadcast
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Kraemer
Segmentos
Domínio de broadcast