1.
2. Encaminamiento
3. Transporte extremo a extremo
4. Arquitectura de conmutadores de paquetes
5. Tecnologías para redes de área local
6. Tecnologías para redes de área extensa y última
milla
7. Conmutación de circuitos
Caminos alternativos
• Ofrecerían la posibilidad de:
– Balanceo de carga
– Reconfiguración ante fallos
• Requiere tomar decisiones de encaminamiento
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Caminos alternativos
• El host A envía una trama al host B
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A
Switch1
If
MAC
E0
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Switch2
MAC
If
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B
Caminos alternativos
• Switch1 y Switch2 aprenden la localización
del host A
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Switch1
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E0
MAC
A
A
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Switch2
MAC
A
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E0
E0
E1
B
Caminos alternativos
• Los conmutadores no conocen al destino
• Reenvían por todos los puertos menos por donde
recibieron
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Switch1
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A
A
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Switch2
MAC
A
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E0
E0
E1
B
Caminos alternativos
• Host B recibe la trama
• Switch2 recibe la trama que envió Switch1
• Switch1 recibe la trama que envió Switch2
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Switch1
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MAC
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Switch2
MAC
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B
Caminos alternativos
• Aprenden una nueva ubicación del host A
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Switch1
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MAC
A
A
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Switch2
MAC
A
If
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E0
E1
B
Caminos alternativos
• Aprenden una nueva ubicación del host A
• Y reenvían por todos los puertos menos por donde
recibieron la trama
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Switch1
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E1
MAC
A
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Switch2
MAC
A
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E1
E0
E1
B
Caminos alternativos
• Y se repite…
• No hay TTL en la trama Ethernet
• Además todos los hosts la deberían procesar
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Switch1
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MAC
A
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Switch2
MAC
A
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B
Ejercicio
• PC envía trama de broadcast
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Á
Spanning-Tree Protocol (STP)
• Calcula una topología libre de ciclos
• A partir del grafo de la topología crea un árbol
• Desactiva los enlaces sobrantes
•
IEEE 802.1D
Puente 2
Puente 1
Puente 3
Puente 4
Puente 1
Radia Perlman (1983)
Puente 2
Puente 4
Puente 3
Spanning-Tree Protocol (STP)
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BPDUs
• Bridge Protocol Data Units
• Enviadas periódicamente por los puentes
• Destino 01:80:C2:00:00:00 (Bridge Group Address)
• No son reenviadas
• BID = Bridge ID
•
Información importante:
MAC
Prio.
2 Bytes
6 Bytes
Root BID
Root Path Cost
Sender BID
Port ID
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Spanning-Tree Protocol (STP)
Selección de un Root Bridge (Root War !!!)
• Raíz para el árbol
• No es un primer paso sino que para cualquier BPDU que se
recibe se decide si anuncia mejor root
• A partir de un valor de prioridad y una MAC del puente
– Vienen en las BPDU
– Puente de prioridad más baja (def. 0x8000)
– MAC más baja en caso de empate
Puente 2
Puente 1
Puente 3
Puente 4
Spanning-Tree Protocol (STP)
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Path Cost
• Asociado a cada LAN
• Según la velocidad
• Originalmente 1000 / Velocidad(Mbps)
• 802.1D-2004 :
• Se va agregando en un camino creando el Root Path Cost
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Spanning-Tree Protocol (STP)
BPDUs
• Se pueden “comparar” entre si y decidir si una BPDU recibida
por un puerto es “mejor” que otra
“Mejor” en el sentido de “mejor” camino a la raíz
•
• Relacionado con el “coste” hasta la raíz y ocasionalmente con
el puerto por el que se recibió
Incluye dependencia con la velocidad de los tramos
•
Puente 2
Puente 1
Puente 3
Puente 4
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Spanning-Tree Protocol (STP)
Root Port
• Puerto con menor Root Path Cost
• Puente raíz es el único sin un puerto raíz
Puente 2
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Puente 4
Puente 1
Puente 3
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Spanning-Tree Protocol (STP)
Designated Port
• Del puente conectado a una LAN con mejor camino
hasta la raíz
• Uno por segmento
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Puente 1
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Spanning-Tree Protocol (STP)
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Blocked Port
• No aprenden MACs ni reenvían tramas
• Se aceptan BPDUs
• Es un puerto alternativo o de
backup
• Todos aquellos que ni son
Root ni Designated
Puente 1
Puente 2
Puente 4
Puente 3
Puente 2
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Puente 1
Puente 3
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Puente 4
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Spanning-Tree Protocol (STP)
Cambios en la topología
• Ante un fallo (…)
• Recalcular árbol (…)
Puente 1
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Puente 3
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Puente 1
Puente 3
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Spanning-Tree Protocol (STP)
Cambios en la topología
• Ante un fallo (…)
• Recalcular árbol (…)
• Tiempo de convergencia:
30-60 segs
Puente 1
Puente 2
Puente 4
Puente 3
Puente 2
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Puente 1
Puente 3
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Puente 4
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Spanning-Tree Protocol (STP)
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Selección del puente raíz
• Por defecto todos la misma prioridad
• Gana el de dirección MAC más baja
• Primeros 3 bytes de la MAC son el OUI
• ¡ Luego el ganador depende del fabricante !
• Cuidado pues puede ser el conmutador más lento
• Selección manual con el campo de prioridad
Puente 2
Puente 1
Puente 3
Puente 4
Prio.
MAC
2 Bytes
6 Bytes
RSTP
Rapid Spanning-Tree Protocol
•
IEEE 802.1w
• STP obsoleto
• RSTP en 802.1D-2004
• Tiempos de convergencia de 2-3 segs
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RSTP
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Alternate
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Backup
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Port Roles:
• Root y Designated (sin cambios)
• Alternate y Backup:
– Corresponden a lo que antes eran blocked port
– Backup es todo puerto que no es ni Root ni Designated y el puente es
Designated para esa LAN (si no, es Alternate)
– Un Alternate port da un camino alternativo hacia el root frente al puerto que
se tiene como Root
– Backup port da un camino alternativo pero siguiendo el mismo camino que
el Root port
– Backup port solo existe donde haya 2+ enlaces de un puente a una LAN
– Alternate está bloqueado porque se han recibido BPDUs mejores (menor
coste) de otro switch en el mismo segmento
– Backup está bloqueado porque se han recibido BPDUs mejores del mismo
switch en el mismo segmento
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RSTP
• Evita loops temporales cuando se producen fallos o
• No protege ante loops temporales formados
retirada de equipos
mediante repetidores
• Se pueden configurar puertos como edge para que
pasen inmediatamente al estado forwarding
• Pueden coexistir en la LAN puentes que
implementen STP y RSTP
VLANs y Spanning Trees
Solución básica:
– Un ST común a todas las VLANs (1 sola topología lógica, cómputo barato)
– CST = Common Spanning Tree
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MSTP
– MSTP = Multiple Spanning Tree Protocol (modificación 802.1s a 802.1Q)
– Un ST por grupo de VLANs (que puede ser de una)
– Una topología lógica por VLAN o por grupo de VLANs
– Para cada grupo se pueden cambiar parámetros de ST, por ejemplo la
prioridad para cambiar el Root Bridge
– Ejemplo: topología física con solo 2 posibles topologías lógicas, si se tienen
N VLANs (N>2) no es rentable calcular N STs
Topología lógica 1
Root
Topología lógica 2
Root
Resumen
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• Topologías con redundancia ante fallos
• Proceso de elección de raíz
• Costes en los enlaces ajustables
• VLANs con árboles independientes o
Crear cuenta
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