Evoluzione degli apparati

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Evoluzione degli apparati
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Layer 2 switch

• Sono bridge multiporta con velocità di
  commutazione elevate (wire speed)
• Frame forward rate circa 2/3 milioni di
  pacchetti al secondo
• Funzionalità di inoltro realizzate in hardware
• Uno switch è dotato di hardware dedicato, basato
  su chip di tipo ASIC (Application Specific
  Integrated Circuit).
• La velocità di commutazione è molto più elevata
  di quella della singola porta --gt più
  trasmissioni in contemporanea

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Layer 2 switch (cont.)

• Utilizzati al posto dei bridge
• Hanno oramai sostituito i repeater nel wiring
  closet
• High-Density High-Speed Desktop Switching
• Combinazione di interfacce Ethernet a 10/100/1000
  Mbps
• Esempio di layer 2 switch
• 24 porte 10/100 autosensing
• 1 porta 1000BASE-SX

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Layer 2 switch (cont.)

• Applicazioni

Peer-to-peer
Client-server
10 Mbps
10 Mbps
100 Mbps
100 Mbps
1Gbps
L2SW
L2SW
Dorsale
100 Mbps
1Gbps
10 Mbps
100 Mbps
1Gbps
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Switch e protocolli MAC Ethernet full-duplex

• I protocolli MAC sono half-duplex una sola
  stazione alla volta può trasmettere
• Canali punto-punto (switch-switch, switch-host)
• Entrambe le stazioni agli estremi del canale
  possono trasmettere contemporaneamente
• Lo standard IEEE 802.3x definisce la modalità
  operativa full-duplex --gt disabilitato il
  protocollo MAC
• Vale per tutte le diverse tipologie di reti
  Ethernet (10/100/1000/10000 Mb/s)
• Lo switching ridimensiona il ruolo del mezzo
  fisico condiviso e, quindi, del protocollo MAC i
  limiti di distanza non sono più dettati dal
  sottolivello MAC ma solo dal livello fisico
• Necessità di particolari transceiver in cui si
  disabilita la rilevazione della collisione

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Layer 3 switch

• E un router in grado di inoltrare pacchetti in
  hardware, con prestazioni vicine o superiori a
  quelle di uno switch di livello 2
• Architetture basate su chip ASIC (Application
  Specific Integrated Circuit)
• Frame forward rate decine di milioni di
  pacchetti al secondo
• Combinazione di interfacce Ethernet a 10/100/1000
  Mbps
• Esistono già sul mercato layer 3 switch con
  interfacce 10-Gigabit ethernet (distanze fino a
  40Km) --gt connettività LAN/MAN/WAN basata
  esclusivamente su Ethernet (a livello
  end-to-end!!!)
• Esempio di layer 3 switch
• 2 porte 1000BASE-LX
• 4 porte 1000BASE-SX

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Layer 2 e layer 3 switch utilizzo combinato
Internet
router
firewall
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Layer 2 e layer 3 switch utilizzo combinato
(cont.)
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Esempio di impiego dei layer 3 switch in un campus
Building C
Building B
Internet
Building A (main)
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La rete di Ingegneria
ISUFI
Fiorini
1000 Base-LX
1000 Base-SX
Layer-3 switch
193.204.76.0/24
Quadrante 1
Quadrante 2
193.204.73.0/24
Layer-2 switch in stack
193.204.77.0/24
193.204.78.0/24
Quadrante 4
Quadrante 3
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Reti fault-tolerant

• Reti mission critical reti in cui è richiesta
  elevata disponibilità del servizio per la
  criticità delle applicazioni utilizzate
• Ridondanza di dorsale
• Individuazione di percorsi fisici alternativi
• Ridondanza sullinterfaccia di rete
• Stazione duale o tandem

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Edificio ridondanza di dorsali
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Rete di coprensorio ridondanza di dorsali
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Sistema tandem
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Layer (gt3) switching?

• Ex. Server Load Balancer
• smista il traffico tra i server (reali) di una
  server farm (tipicamente Web) in funzione di
  informazioni di livello trasporto ed anche di
  livello applicativo contenute nei pacchetti
  instradati
• Realizza un server virtuale
• Server reali equivalenti/non equivalenti

Terminazione delle connessioni nel caso di server
reali non equivalenti
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Content Delivery Networks

• Generalizzazione del concetto di bilanciamento
  del carico su una server farm distribuzione dei
  server nella rete in modo da portarli vicino ai
  client
• Ulteriore riduzione dei tempi di risposta grazie
  allabbattimento dei tempi di comunicazione
  attraverso la rete

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VLAN Virtual LAN

• Le stazioni appartenenti ad una VLAN sono
  logicamente interconnesse a livello Data Link
• Insieme di porte su uno o più switch le quali
  formano un singolo dominio di broadcast

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Virtual LAN
L2SW
L2SW
L2SW
VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3
L2SW
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Vantaggi delle VLAN

• elevata flessibilità permettono la progettazione
  logica della rete indipendentemente dalla
  dislocazione fisica delle stazioni
• isolamento del traffico dei vari gruppi di lavoro
  a livello Data Link.
• sicurezza e riservatezza dei dati
• limitazione del traffico di multicast/broadcast
  delle diverse reti virtuali.

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Criteri di appartenenza ad una VLAN

• Statici
• Port-based VLANs
• Dinamici
• Source MAC-based VLANs
• Protocol-based VLANs (es. IPX, Netbeui, LAT, )

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Definizione delle porte

• Access riceve e trasmette trame untagged
• Trunk riceve e trasmette trame tagged

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Definizione delle porte (cont.)
L2SW
VLAN1
L2SW
trunk backbones
VLAN2
L2SW
VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3
L2SW
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Standard per le VLAN

• IEEE 802.1q
• Standard in ritardo rispetto alle soluzioni dei
  produttori di apparati
• Ammette solo per port VLAN
• Fa parte dello stesso progetto lo standard IEEE
  802.1p (supporto per la QoS tramite priority)
• Frame tagging (Ethernet 2.0 e IEEE802.3, IEEE
  802.5, FDDI)

Formato dei pacchetti Ethernet/IEEE 802.3 tagged

• IEEE 802.1V
• Prevede la definizione ed associazione di VLAN
  per porta e per protocollo

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Interoperabilità tra le reti virtuali
Internet
L'interoperabilità tra le reti virtuali è
garantita da una unità di internetworking
esterna, normalmente un router (layer3 switch!).