qos ethernet e vlans

QoS Ethernet e VLANs

Redes de Computadores

QoS Ethernet

• A família Ethernet, padronizada pela série 802.3x tornou-se o modelo de LAN mais utilizado na atualidade, e sua utilização está se estendendo também a criação de enlaces WAN.– IEEE 802.1z (1 Gbe) e 10 Gbe (10 Gigabit

Ethernet)

QoS Ethernet

• A importância do IEEE 802.3x motivou o IEEE a propor extensões do padrão original para suportar QoS:– IEEE 802.1Q: define o funcionamento de VLANs

• Acrescenta dois campos no quadro:– Identificador de VLAN– Prioridade

– IEEE 802.1p: define o uso do campo prioridade.

Quadros Ethernet

MAC destino

(6 bytes)

MAC origem

(6 bytes)

Dados

(46 a 1500 bytes)

CRC

(4 bytes)

Ethernet I & II

Tipo Proto.

(2 bytes)

MAC destino

(6 bytes)

MAC origem

(6 bytes)

Dados

(46 a 1500 bytes)

CRC

(4 bytes)

IEEE 802.3

Tamanho

(2 bytes)

>= 1536

< 1536

MAC destino

(6 bytes)

MAC origem

(6 bytes)

Dados

(46 a 1500 bytes)

CRC

(4 bytes)

IEEE 802.1Q

Tipo Proto

(2 bytes)

VLAN id e prioridade

(2 bytes)

Tipo 802.1Q = 0x8100 Prioridade (3 bits) + CF (1bit) + VLANID (12 bits)

LANS Virtuais• SEGMENTO = Domínio de Colisão

– Os computadores de um Hub estão no mesmo segmento físico.• VLAN = Domínio de Broadcast

– O tráfego de broadcast pode passar de uma VLAN para outra apenas através de um roteador.

A

SWITCH

B

C

D

FF.FF.FF.FF.FF.FF

FF.FF.FF.FF.FF.FF

FF.FF.FF.FF.FF.FF

E

A,B,C: VLAN 1

D,E: VLAN 2

Interligação de Switches

SWITCH SWITCH

SWITCH

A

B C

D

E

VLAN 1,2,3VLAN 1,2,3

VLAN 1,2,3VLAN 1

VLAN 2 VLAN 2

VLAN 3

VLAN 2

TRUNKACCESS

Interface Trunk: Tráfego de Várias VLANsIEEE 802.1Q

Interface de Acesso: Tráfego de uma única VLAN

IEEE 802.3

Modos das Portas de Switch

• As portas de um switch pode trabalhar em dois modos:– Modo Access

• Cada porta do switch pertence a uma única VLAN.• Quadros Ethernet: Formato Normal.

– Modo Trunk• O tráfego de múltiplas VLANs é multiplexado em um

único link físico.• Usualmente interconectam switches.• Quadros Ethernet: formato especial (VLAN).• Apenas computadores com placas especiais podem se

conectar a essas portas.

Protocolos Trunk

• Os quadros nas interfaces Trunk são formatados em quadros especiais para identificar a quais LANs eles pertencem.

• O IEEE 802.1Q é um protocolo para inteface Trunk.

Endereço Físico de Destino

Endereço Físico de Origem

Identificador de Tipo de

VLAN

Prioridade e

VLAN ID

Dados CRC

6 Bytes 6 Bytes 2 Bytes 2 Bytes

Esses campos são removidos quando o quadro é enviado para

uma interface do tipo access.

4 Bytes

Comandos para o Switch

• 1) Configuração das portas dos computadores– set port vlan 11 1/1-2– set port vlan 12 1/3-4– set port level 1/1-2 0– set port level 1/3-4 6

• 2) Configuração da porta trunk– set trunk 1/12 dot1q– set port vlan-binding-mode 1/12 bind-to-

configured

Exercício

• Crie duas sub-interfaces para cada porta do roteador, e atribua o identificador de VLAN para cada uma delas.

192.168.1.0/25192.168.2.0/24

192.168.1.0/24192.168.2.0/24

rede 1

rede 2

1 2

T

T

1 2

Loops em Cascateamento de Switches

A B

C,D A,B

C D

• Os switches criam tabelas de encaminhamento escutando os endereços MAC de origem enviado para suas portas.

Cascateamento de Switches

A B

C,D,E,FA,B

C D

E F

A,B,C,D

E,F

Cascateamento de Switches

A B

A,B,C,D,E,F

C D

E F

A,B,C,D,E,FA,B,C,D,E,F

A,B,C,D,E,F A,B,C,D,E,F

A,B,C,D,E,F

Princípio do STP: Spanning-Tree

• O STP é executado em cada switch da rede• Princípio:

– Somente um caminho ativo pode existir entre 2 estações na rede

– Bloquear as portas que impliquem em loops fechados.

• A estratégia consiste em escolher um switch como Root, e construir uma árvore como o menor caminho até o Root.

SPT

• O STP utiliza um protocolo chamado BPDU:– Bridge Protocol Data Unit – Mensagens em Multicast (MAC)

• DE: 0x0180C20000000• ATÉ: 0x0180C20000010

• STP funciona continuamente, de maneira a refletir mudanças de topologia na rede.– Se SPT está ativo, os pacotes multicast são recebidos,

mas não encaminhados.– Se SPT está desativo, os pacotes multicast são

encaminhados como multicast desconhecido.

Topologia STP

A

B C

D

RP RP

RP

As portas na direção do root são chamadas porta Root

As portas na direção oposta ao root são chamadas de

designadas.

BPDU: Padrão IEEE 802.1D

Comandos no Switch

• show spantree [<mod_num>[/<port_num>]]• set spantree {enable|disable}• set port spantree {enable|disable}[module/port]• set port spantree priority [module/port] [value]• set port spantree cost [module/port] [value]

Outros Comandos

• Tabela MAC– clear cam– show cam [<mod_num>[/<port_num>]]– show cam mac <mac_addr>

• Trunk– show trunk [<mod_num>[/<port_num>]]

• Gerência por telnet– Set interface inband vlan ip mascara– set inband vlan 1