Upload
andren
View
79
Download
8
Embed Size (px)
DESCRIPTION
CCNA Exploration Network Fundamentals. Chapter 0 9 Ethernet. Съдържание. Преглед на Ethernet технологията История на Ethernet технологията Ethernet фрейм Ethernet - Media Access Control Ethernet – физическо ниво Hub и Switch в Ethernet мрежите ARP. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
CCNA Exploration Network Fundamentals
Chapter 09
Ethernet
Съдържание
Преглед на Ethernet технологията История на Ethernet технологията Ethernet фрейм Ethernet - Media Access Control Ethernet – физическо ниво Hub и Switch в Ethernet мрежите ARP
Преглед на Ethernet технологията
Стандарти 1980 Digital Equipment Corporation, Intel и
Xerox (DIX) – първия Ethernet стандарт. 1985 IEEE – 802 стандарти за LAN;
Ethernet е 802.3.
IEEE 802.2 - LLC IEEE 802.3 - MAC подниво и физическо
ниво.
Успехът на Ethernet
Прост и лесен Позволява вграждане на нови технологии Надежден Евтина инсталация и подновяване
Ethernet фрейм
Началото 1970 – програмата Alohanet – мрежа за
прехвърляне на дани между хавайски острови чрез цифрова радиовръзка.
Първите Ethernet мрежи – множество компютри, свързани към обща шина.
Още първите версии на Ethernet използват CSMA/CD
Преносни среди В началото:
10BASE5 – дебел Ethernet (Thicknet) – коаксиален кабел до 500 m, 10 Mbps
10BASE2 – тънък Ethernet (Thinnet) – коаксиален кабел до 185 m, 10 Mbps
Сега: UTP
Формата на фрейма е непроменен
Топология
Legacy Ethernet 10BASE-T Топология звезда
Ethernet сега 100BASE-TX Ethernet Хъбовете се заменят със суичове
Gigabit Ethernet
Голям трафик Свързване на цели сгради
История на Ethernet технологията
Структура на фрейма Размер на фрейма - от 64 до 1518 байта. EEE 802.3ac (1998) – до 1522 байта.
МАС адреси Наричат се още burned-in address (BIA)
защото са записани в ROM на NIC.
16-чен код
Проверка на MAC адреса
МАС и IP адреси
IP адреси – доставка на пакета до получателя
МАС адреси – придвижване на пакета в рамките на един сегмент
Unicast адреси МАС адрес на 1 устройство (записан в NIC)
Broadcast адреси Само 1 в МАС адрес на получателя
Multicast адреси Специален тип адреси (софтуерно
записани), които : започва с 01-00-5E Завършва с шестнадесетичното представяне
на последните 23 бита от IP multicast адреса (липсващия бит е 0)
Например:
IP: 240.0.0.10
Последните 23 бита: 0000 0000 0000 0000 1010
МАС: 01-00-5E-00-00-0А
Ethernet - Media Access Control
Достъп до мрежата при Ethernet Логическата топология на Ethernet е
шинна. Достъпа до мрежата се базира на Carrier
Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD): Carrier Sense Multiple Access Collision Detection - Jam Signal и Random
Backoff Collision domain – областта от компютри,
които “чуват” колизията
Hubs and Collision Domains Увеличава размера на колизионния домейн
Времеви характеристики Закъснение (Latency) – може да е
причина за колизии
Устройство, което е зад хъб не “чува” излъчения сигнал, решава че линията е свободна и излъчва.
Времеви характеристики Синхронизация
10 Mbps мрежите са асинхронни и се нуждаят от синхронизиране преди да приемат фрейма – 64 бита (8 байта) Preamble + Start Frame Delimiter (SFD)
100 Mbps мрежите са синхронни и не се нуждаят от синхронизиране, но за да бъдат съвместими с 10 Mbps мрежите запазват формата на фрейма.
Времеви характеристики Bit Time – времето за излъчване на 1 бит
в преносната среда
Времеви характеристики Slot time
Времеви характеристики Interframe Spacing
Jam Signal 32 байта 10101010...
По-къс от 64 байта => не може да се сбърка с фрейм
Ако 16 пъти последователно у-вото не може да изпрати фрейма – генерира съобщение за грешка към Network layer.
Ethernet – физическо ниво
Кабелни стандарти
10 Mbps
10BASE5 - Thicknet coaxial cable 10BASE2 - Thinnet coaxial cable 10BASE-T - Cat3/Cat5 UTP cable
Manchester-encoding RJ-45
100 Mbps - Fast Ethernet
100BASE-TX - Cat5 UTP 4B/5B encoding RJ-45
100BASE-FX using fiber-optic cable Low Cost Fiber Interface Connectors (duplex SC
connector).
1000 Mbps - Gigabit Ethernet 1000BASE-T Ethernet - UTP кабел
100 m
4D-PAM5 кодиране 17 нива на сигнала
1000BASE-T Ethernet 1000BASE-SX 1000BASE-LX
10-Gigabit Ethernet (10GbE) IEEE 802.3ae Оптичен кабел До 40 km LANs, WANs и MAN (градски мрежи) Формата на фрейма е същия Bit time - 0.1 ns. full-duplex => не е необходима CSMA/CD
технологията
Бъдещето
40-, 100-, 160-Gbps стандарти.
Hub и Switch в Ethernet мрежите
Hub (концентратор) Реализират централна точка Препращат по всички портове с изключение на този,
от който е получен Позволяват разширяване на мрежата Увеличава закъснението Повече колизии
Switch (комутатор) Реализират централна точка Позволяват разширяване на мрежата Разделят колизионните домейни =>по-
малко колизии
Принцип на работа на Switch-а Произхождат от по-старата технология - transparent
bridging Изгражда switch table (на кой порт кои МАС адреси се
намират) Препраща пакета само към порта на получателя -
selective forwarding store and forward – получава целия пакет, проверява
FCS, ако е годен го изпраща към получателя
Switch Произхождат от по-старата технология -
transparent bridging
Операции на switch-a Learning – прослушва пристигащите фреймове и попълва
МАС таблицата, като записва MAC адреса на изпращача срещу порта, от който е дошъл
Aging – Всеки запис в МАС таблицата има време на живот. След като изтече това време записът се изтрива. Времето на живот св възстановявя всеки път, когато устойството изпраща фреймове.
Flooding – докато не е изградил МАС таблицата изпраща фрейма по всички останали портове, освен по този, от който е дошъл.
Selective Forwarding – проверява в МАС таблицата на кой порт се намира получателя и изпраща фрейма само по него
Filtering – ако получателят се намира на същия порт, от който пристига фрейма, то той не се препраща. Ако фрейма е повреден – се изхвърля.
ARP
Функции На базата на IPv4 адреса намира съответния MAC
адрес Управлява кеш със записи IPv4 – MAC
Намира MAC адреса
Управление на кеша Попълване – 2 подхода
Прослушва фреймовете и си записва в кеша Прави специално ARP запитване за МАС
адреса При изпращане на пакет към друга мрежа
в MAC адреса на получателя сe пише МАС адреса на default gateway.
Записите са динамични – записват се за определен интервал от време и когато времето изтече записът се изтрива. При повторно обръщение към записа в рамките на този интервал, времевият интервал се увеличава.
Пример: Windows по подразбиране дава интервал на живот на аписа 2 min. При повторно обръщение в рамкитe на този период интервала става 10 min.
Допустимо е и въвеждането на статични записи, но не е практика. Използва се за защита от атаки.
RP spoofing или ARP poisoning – атаките изпращат фалшиви МАС адреси и повреждат МАС таблиците.
Proxy ARP Когато се изпраща пакет за друга мрежа –
МАС адреса на рутера. Proxy ARP когато:
компютъра (по накаква причина) не може да познае, че пакета е за друга мрежа;
компютъра “вярва”, че получателят е в същата мрежа (при събнетване).
Тогава рутера изпраща ARP запитването в другата мрежа и връща отговора.
А иска да комуникира с С и смята, че са в една мрежа заради лоша мрежова маска
Съдържание на ARP кеша
Command prompt
Показване на съдържанието
C:>arp –a
Изтриване на запис/записи
C:>arp –d IPадрес
Позволява се използване на макросимволи (*) в IPадреса
Благодаря за вниманието!