Idee des Paket-Filters
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- Wilhelmine Bader
- vor 8 Jahren
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1 Idee des Paket-Filters Informationen (Pakete) nur zum Empfänger übertragen und nicht überallhin Filtern größere Effizienz Netzwerk größer ausbaubar Filtern ist die Voraussetzung für Effizienz und Ausbaubarkeit Weiterleiten (Forwarding): Versenden von Paketen zu einer gefilterten Teilmenge von Knoten versenden zu nur einem Knoten beste Effizienz Lösung: ilde spezialisierte Knoten (Switch, Router) mit der Aufgabe Filtern und Weiterleiten alle Anwendungs -Knoten sind nur indirekt verbunden Rechnernetze Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Segmentierung: Folie 1 Segmentierung von Netzen Verringerung von Kollisionen Ausfiltern unerwünschter Pakete Transparent Sender adressiert seine Pakete direkt zum Empfänger ridge empfängt alle Pakete wertet Adresse Empfänger aus leitet Paket in richtiges Segment weiter roadcast wird in alle Segmente weitergeleitet arbeitet auf Layer 2 (Data Link Layer) leitet Pakete selektiv weiter Paket-Typ interessiert nicht protokoll-transparent Rechnernetze Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Segmentierung: Folie 2 1
2 Netzstruktur mit ridge (eispiel) A D C Datenpaket von A nach C E Rechnernetze Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Segmentierung: Folie 3 Netzstruktur mit ridge (eispiel) A D C Datenpaket von A nach E Rechnernetze Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Segmentierung: Folie 4 2
3 Netzstruktur mit ridge (eispiel) A D C roadcast von A E Rechnernetze Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Segmentierung: Folie 5 Segmentierung von Netzen Administrationsaufwand! Verringerung von Kollisionen Ausfiltern unerwünschter Pakete ridge Learning hält Tabelle mit Adressen und zugehörigen Ports empfängt alle Pakete wertet Adresse Sender aus wenn unbekannt in Tabelle eintragen wertet Adresse Empfänger aus wenn bekannt in richtiges Segment weiterleiten wenn unbekannt in alle Segmente weiterleiten wenn eine Adresse nicht aktiv nach gewisser Zeit aus Tabelle löschen Rechnernetze Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Segmentierung: Folie 6 3
4 Segmentierung von Netzen - Schleifenbildung mit rücken 1 A 2 Station 1 Station 2 Paket im oberen Segment rücke A Station 2 Paket im unteren Segment rücke Station 2 1 Paket im unteren Segment 1 Paket im oberen Segment Station 2 Station 1 Paket im unteren Segment rücke A 1 oben rücke A 1?????? rücke A leitet nicht in oberes Segment weiter rücke 1 oben rücke 1 unten rücke leitet nicht in oberes Segment weiter Station 2 empfängt Paket doppelt Station 1 empfängt Paket nicht Rechnernetze Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Segmentierung: Folie 7 STP (Spanning Tree Protocol) Zweck: Verhinderung von Schleifen im Netzwerk bei redundanten Leitungen Wirkungsweise: Layer 2 Protokoll, IEEE 802.1d 1. Festlegen einer Root -ridge (Wurzel) für broadcast-domain = virtuelles Netz manuelles Setzen von Prioritäten der einzelnen ridge s (tiefste: Root, höchste: 32768) zentrale ridge als Root wählen (muß nicht die leistungsstärkste sein) sollte möglichst selten ausfallen, umkonfiguriert werden etc. sollte möglichst keine Endstationen direkt angeschlossen haben 2. Aushandeln der Root zwischen den ridge s jede ridge sendet ihre Priorität aus (PDU ridge Protocol Data Units) wenn ein Paket einer ridge mit niedrigerer Priorität empfangen wird, wird das Aussenden eigener Pakete beendet 3. Root-ridge: läßt alle Ports in Forward-Modus (nur nicht bei direkten Schleifen) alle anderen ridges: Feststellen des günstigsten Ports, um Root zu erreichen lassen ihn in Forward-Modus 4. Segmente, die ridge s miteinander verbinden Feststellen, welche der angeschlossenen ridge s die bessere Verbindung zu Root hat diese ridge läßt den Port in Forward-Modus alle anderen ridges schalten diesen Port in locking-modus Zeitdauer für Schleifenelimination ca Sekunden Rechnernetze Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Segmentierung: Folie 8 4
5 Spantree Portfast - Kommando Zeitdauer für Schleifenelimination zwischen ridge s ca Sekunden Probleme nach Neustart des Netzes zu erwarten (z.. bei DHCP) Portfast Portfast Portfast-Kommando niemals an ridge-ridge-verbindung! Rechnernetze Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Segmentierung: Folie 9 Network Interconnect Devices: Repeater, ridges, Switches, Routers ursprüngliche Definition: Repeater verlängert Kabel ridge verbindet gleiche Netzwerke Router verbindet unterschiedliche Netzwerke aber ridge s entwickelten sich - koppelten Ethernet und Token-Ring - konnten Pakete filtern Router entwickelten sich - konnten Pakete filtern Ende der 80er/Anfang der 90er neue Definition: Repeater arbeitet auf Layer 1 ridge arbeitet auf Layer 2 Router arbeitet auf Layer 3 jetzt: Multi-Port-ridge = Switch - vereint Funktionalität von Repeatern und ridge s - aktuelle Geräte zusätzlich mit Routing-Funktionalität Multiport-Interconnect-ox Rechnernetze Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Segmentierung: Folie 10 5
6 LAN Kollisions-Domäne Interconnection - Devices Router Erweitertes LAN Rundruf-Domäne Hub Hub Hub Hub ridge Application Transport Network Datalink Physical Gateway Router ridge/switch Repeater/Hub Application Transport Network Datalink Physical Rechnernetze Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Segmentierung: Folie 11 Interconnection - Devices Repeater Layer 1, restauriert Daten und Kollisions-Signale Hub Multi-Port-Repeater mit Fehlererkennung für einzelne Leitungen ridge Layer 2, verbindet zwei Kollisions-Domänen speichert und filtert Pakete leitet sie in andere Kollisionsdömane weiter wertet Adressen aller ankommenden Pakete aus erlernt die Verbindung zu den einzelnen Knoten baut Layer 2- Verbindungstabelle auf (MAC-Adressen) Rundruf + MultiCast innerhalb des erweiterten LAN s Router Layer 3, verbindet zwei Rundruf-Domänen mögliche Protokolle: IP, IPX, AppleTalk keine Weiterleitung Rundruf + MultiCast Switch gleichzeitige Weiterleitung auf mehreren Kanälen Layer 2 Switch: Multi-Port-ridge Layer 3 Switch: Multi-Port-Router Rechnernetze Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Segmentierung: Folie 12 6
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