Switched LAN
Um Beschränkungen des CSMA/CD zu durchbrechen werden Bridges und Switches benötigt.
Bridges
- Erlaubt es Collision Domains aufzuteilen
- Koppelt mehrere Collision Domains
- Prüft Frames und sendet weiter
- Transparent Bridging: Aus sicht des Netzwerks unsichtbar
- Promiscuous Mode: Weiterleitung mit der Absender Adresse obwohl Bridge-Ports eigene Mac-Adressen besitzen
- Address Learning: Forwarding Database mit Sender-Adresse zu Bridge-Port mapping
- Frame Flooding: sendet an alle Ports wenn Addresse nicht bekannt
- Broadcast-Domain: alle mit Bridges gekoppelten LAN-Segmente
- Sicherheit gegenüber Totalausfällen
- Lokaler Datenverkehr unabhängig
- Verzögerung bei Verkehr über die Bridge
- Remote Bridge: Verbindet zwei LAN über eine grosse Strecke
- Multiport-Bridge (Switch): Koppelung von mehreren Segmenten
- zwischen 4 und 64 Ports
- vermittelte Bitrate steigt mit Port Anzahl
Vollduplex
- Gleichzeitig senden und empfangen
- getrennte oder bidirektionale Übertragungkanäle
- Keine Distanzlimite wegen Kollision bei P2P
- Mikrosegemntiertes LAN: Keine Kollision bei geswitchten Netz ohne Repeater
Anwendung
- Server-Farmen: zentralisiert, Switch-Technik
- Remote-Switch/Multiport-Remote-Bridge
- Link Agregation/Port Trunking: Bündelung mehrerer physischen LAN-Ports zu schnellem Kanal
Virtuelle LAN
- LAN in unabhängige logische Netze teilen
- Regelung von Broadcast-Verkehr, bildet Broadcast-Domain
- VLAN-Tag für Identifikation auf Switches
- Priorisierung von Frames
- Frames werden verworfen bei vollem Buffer
Redundanz Protokolle
(R)STP
- (Rapid) Spanning Tree Protocol
- Redundante Pfade sperren um Loops zu verhindern
- Bei Fehlerfall vorgang wiederholen
- Austausch von BPDU (Bridge Protocl Data Unit), Multicast-Adressen welche von Switches nicht weitergeleitet werden
- Bei "Rapid" wird der Datenverkehr nicht gesperrt bei einer Neuberechnung
- Blockierte Pfade bleiben ungenutzt
- Alternativ: Shortest Path Bridging, HSR, PRP
Leistungsmerkmale von Switches
- Grösse der Adresstabelle: wv Zieladressen gespeichert werden können
- Grösse des Buffers: Speicher für Frames auf Ports
- Bit Rate: max. Bits/s, non-blocking wenn alle Ports auf max. laufen können
- Forwarding Rate: Frames/s Weiterleitung
- Latency: interne Verarbeitungszeit
- Switching Mechnismus:
- Store-and-Forward-Bridges: Frame einlesen und speichern, dann senden (1500Byte, 10Mbit/s - 12ms lat.)
- Cut-Through-/One-the-Fly-Switching: Weiterleitung beginnt nach empfang der Dest-Address (40us lat.)
- speichern nur falls Ziel besetzt
- keine Filterung von Fehlerhaften Frames, Problem wenn viele Fehler
- Management: SNMP, LLDP Link Layer Discovery Protocol