PDF de programación - Otros estándares y modificaciones de Ethernet

REDES DE BANDA ANCHA

Área de Ingeniería Telemática

Otros estándares y

modificaciones de Ethernet




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Frame Priority
IEEE 802.1p (ahora parte de 802.1D)

• 
•  Classes of Service (CoS)
•  PCP = Priority Code Point
•  Permite aplicar técnicas de planificación
•  Si VID=0 solo se indica la prioridad

0x8100

16 bits

PCP

3 bits

VID

12 bits

802.1Q
Dest
Addr

Src
Addr



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Datos



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Link Aggregation

•  IEEE 802.3ad
•  Ahora 802.1AX



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Link Aggregation

•  Tipos de agregación:

–  Switch-to-switch



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Link Aggregation

•  Tipos de agregación:

–  Switch-to-station



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Link Aggregation

•  Tipos de agregación:

–  Station-to-station



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Link Aggregation

Implementado entre el subnivel MAC y el LLC

• 
•  Los enlaces se agregan en Grupos
•  El agregado: como un solo interfaz
•  Conversación: tramas de la misma MAC→MAC y prioridad
•  Mantiene el orden de las tramas de la misma conversación
•  ¿Cómo? (…)

IEEE 802.1AX




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Link Aggregation

Implementado entre el subnivel MAC y el LLC

• 
•  Los enlaces se agregan en Grupos
•  El agregado: como un solo interfaz
•  Conversación: tramas de la misma MAC→MAC y prioridad
•  Mantiene el orden de las tramas de la misma conversación
•  ¿Cómo? Mandándolas siempre por el mismo enlace del grupo

IEEE 802.1AX




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Mayor ancho de banda

N x 1000Mbps

Link Aggregation

Mayor disponibilidad



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Link Aggregation

Mayor granularidad

1Gbps

10Gbps

N x 1Gbps

Link Aggregation

Configuración automática
•  Link Aggregation Control Protocol (LACP)
•  Rápida reconfiguración (<1seg)



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Link Aggregation

Limitaciones:
•  No más de 2 extremos
•  Solo 802.3 (ej. no FDDI)
•  No soporta enlaces half-duplex
•  No puede agregar enlaces de diferentes velocidades
•  Si la conversación es directamente AèB no puede repartir el
flujo en más de un enlace (salvo con información de niveles
superiores)

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Power over Ethernet (PoE)



• 

IEEE 802.3af (cláusula 33 de
802.3-2005)

•  Además de datos, corriente sobre

cable Cat.3 ó 5 (15.4 W)

•  PoE+ (802.3at) (30W)

=



+




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802.3x

•  Flow-control en el nivel de enlace
•  Para enlaces full-duplex
•  Cuando receptor cerca de saturación de buffer
•  Envía trama Ethernet PAUSE que indica al otra extremo que

detenga toda transmisión

•  Son tramas de control MAC (Ethertype 0x8808)
•  Emplea un campo de 2 bytes para indicar el tiempo de pausa
•  Una unidad de pausa es el tiempo de transmisión de 512 bits
•  Tramas enviadas a MAC multicast
reservada (01:80:C2:00:00:01) que no
son reenviadas

802.1v

•  Modificación a 802.1Q (ya es parte de él)
•  Se permite etiquetar tramas entrantes en base a Puerto y “Protocolo”

–  “Protocolo” = tipo de encapsulado (Ethernet, RFC_1042, SNAP_8021H, etc)
–  Un segmento puede tener varias VLANs empleando encapsulado nativo (no 802.1Q o

solo para prioridad con VID=0) distinguidas en base al “protocolo”



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GARP (802.1D-2004)

•  Generic Attribute Registration Protocol
•  Permite a los participantes registrar atributos en otros

participantes en la Bridged LAN

•  Los puentes distribuyen estos registros
•  Los participantes pueden comprobar el estado de registros en

un dispositivo

•  Emplea LLC Type 1
•  Se han reservado direcciones MAC 01:80:C2:00:00:20 hasta
01:80:C2:00:00:2F para diferentes aplicaciones GARP que se
vayan definiendo

•  El puente que implemente esas aplicaciones no reenviará

directamente esas tramas sino que las procesará

•  El puente que no las implemente las reenviará como cualquier

otra trama multicast

•  GMRP usa 01:80:C2:00:00:20
•  GVRP usa 01:80:C2:00:00:21




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GMRP

•  GMRP = GARP Multicast Registration Protocol
•  GMRP ofrece mecanismos para que los hosts y puentes

registren que desean recibir un flujo multicast

•  Empleando estos registros y filtrado se limita el multicast a los

segmentos que llevan a máquinas que han mostrado interés

•  Los grupos son abiertos = cualquiera puede enviar a él
•  Hosts pueden acceder a esta info de registro y si son fuente del
grupo decidir no enviar si no hay destinatarios declarados
(source pruning)




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GVRP

•  GARP VLAN Registration Protocol
•  Permite registrar de forma dinámica que por un puerto se puede

alcanzar a hosts de una VLAN

•  Dispositivos que soportan GVRP pueden conocer las VLANs que

tienen miembros y a través de qué puertos se les alcanza

•  Permite que un switch conozca la existencia de una VLAN y conmute
tramas de la misma sin necesidad de crear esa VLAN en el switch ni
asignar puertos manualmente

•  Ejemplo 1: Switch 2 aprende mediante GVRP la existencia de la VLAN

roja y sus puertos a Switch 1 y 3 reenviarán sus tramas

•  Ejemplo 2: Switch 1 no tiene hosts de VLAN verde. Switch 2 no
necesita reenviarle floodings a esa VLAN (broadcast o búsqueda de
host)

Switch3

Switch2

Switch1




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802.1ak-2007

•  Modifica a 802.1Q-2005
•  Para escenarios MAN/WAN
•  Reemplaza GARP y sus aplicaciones
•  En redes grandes GVRP y GMRP tardan demasiado en

recuperación ante fallos

•  MRP (Multiple Registration Protocol) sustituye a GARP
•  MVRP (Multiple VLAN Registration Protocol) sustituye a GVRP
•  MMRP (Multiple MAC Registration Protocol) sustituye a GMRP

LLDP



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•  Link Layer Discovery Protocol
•  802.1ab Station and Media Access Control Connectivity Discovery
•  Equipos implementan un agente
•  Permite anunciar a vecinos en la LAN

–  Un identificador de equipo (chassis) y de puerto
–  Nombre y descripción del equipo
–  Capacidades del equipo (incluido por ejemplo si es un host, un puente, un

router...)

–  Dirección para gestionarlo
–  VLAN del puerto y su nombre
–  Estado de negociación de duplex, velocidad y agregación de enlaces
–  Si ofrece alimentación
–  Máximo tamaño de trama

•  Existían soluciones propietarias (ej: CDP)
•  Protocolo de nivel de enlace




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•  One way: se envía y/o se recibe pero no hay forma

de solicitar la información

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•  Envía periodicamente o cuando se producen

cambios de estado

•  Equipos almacenan esta información de vecinos en

LLDP

una MIB

•  Se envía a MAC multicast reservada que no es

reenviada por puentes (01:80:C2:00:00:0E)

•  Ethertype 0x88CC

Shared vs Independent VLAN Learning
•  Lo que hemos visto hasta ahora es Independent VLAN Learning (IVL):

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lo que el switch aprende de una VLAN no lo aplica para otras

•  Shared VLAN Learning (SVL): información sobre direcciones aprendida

de una VLAN se comparte con las otras



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•  O una solución intermedia en la que las VLANs se organizan en

subconjuntos que comparten información internamente

•  Un conjunto de VLANs que comparten información comparten un FID

•  Para una pareja (MAC,FID) solo puede haber una entrada en la base

(Filtering Identifier)

de datos

MAC

FID

Port

•  Ejemplo de escenario donde sirve esto (...)




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Asymmetric VLAN

Ejemplo (801.Q-2005 Anexo B.1.3)
•  Queremos que tanto A como B se comuniquen con el servidor pero no entre

ellos (PVIDs en la figura)

•  Cliente A transmite (untagged) por P