Kytkimien Argumentit Ville Kinnunen.

Esitys aiheesta: "Kytkimien Argumentit Ville Kinnunen."— Esityksen transkriptio:

1 Kytkimien Argumentit Ville Kinnunen

2 Argumenttien pääluokat

3 Fyysiset argumentit

4 Moduulit ja portit Kytkin voi koostua useasta moduulista
Moduulilla tietty määrä tiettyä nopeutta tukevia portteja 2 porttinen 10GbE moduuli 16 porttinen Mini-GBIC moduuli 48 porttinen 10/100-TX RJ45 moduuli

5 HP ProCurve 9315m 15 open module slots
Supports a maximum of GbE , /100/1000 , /100 ports, or a combination

6 Prosessori Kontrolloi ja suorittaa kytkentää
Palvelee keskeytyspyyntöjä Fabric processor type and speed: Motorola 466 Mhz

7 Muistit Puskurimuisti RAM ja ROM muisti
RAM muistia prosessori käyttää ohjelmistojen suoritukseen sekä dynaamisten osoitetaulujen ylläpitämiseen ROM muistiin on talletettu kytkimen käynnistyessään tarvitsema informaatio FLASH muistiin on tallennettu kaikki kytkimen hallintaan tarvittavat ohjelmistot Packet buffer size: 4 MB per module RAM/ROM capacity: 512 MB Flash capacity: 16 MB

8 Suorituskyky

9 Välitysnopeus (Forwarding rate)
”port to port forwarding rate” nopeus, jolla kytkin pystyy välittämään paketteja portista toiseen porttiin ”total forwarding rate” nopeus, jolla kytkin pystyy välittämään paketteja omasta sisääntuloportista vastaanottajalle saakka (seuraavaan vastaanottavaan porttiin) Ei huomio mahdollisia pakettien hukkumisia Mittayksikkönä käytetään pakettia per sekunti (pps)

10 Paketti häviö (Packet loss)
Luku, joka saadaan kun kaapelin maksimisiirtonopeudesta (pps) vähennetään kohdeporttiin vastaanotettujen pakettien lukumäärä. Pakettihäviöllä mitataan sitä kuinka kytkin pystyy käsittelemään paketteja käytettäessä kaapelin sallimaa maksimisiirtonopeutta

11 Latenssi (Latency) Aika, joka paketilla kuluu kytkimessä. Eli ts. ajan mittaus käynnistetään paketin saapuessa kytkimen porttiin ja aika pysäytetään kun paketti on lähetetty ulos oikeasta portista Korkea latenssi -> Pullonkaula Latency: < 7 µs (FIFO)

12 Läpäisy (Throughput) Pakettien määrä, jonka kytkin pystyy edelleen lähettämään ilman pakettihäviötä Kertoo millaista suorituskykyä kytkimeltä voidaan odottaa kun se toimii täydellä kapasiteetilla Mitä vähemmän paketteja joudutaan uudelleen lähettämään sitä alhaisempia vasteaikoja voidaan saavuttaa Throughput: 345 million pps (64-byte packets)

13 Osoitetaulu (Address table)
Kytkin tallentaa verkon eri osoitteita osoitetauluun Dynaamiset RAM muistiin Nollautuu kun kytkin käynnistetään uudelleen Staattiset staattiseen muistiin Eivät haihdu uudelleen käynnistyksessä Mitä suurempi osoitetaulu kytkimellä on, sen suuremmassa verkossa se voi toimia Address table size: 64,000 entries

14 ”Fabric speed” / “Switching capasity”
Fabric:lla tarkoitetaan piirikorttia Yksinkertainen tehtävä: kun paketti saapuu kortille se pitää toimittaa oikealle portille Fabric speed:llä tarkoitetaan sitä nopeutta, jolla kytkimen piiri pystyy välittämään saamaansa datan eteenpäin ulostuloporteille Toiset valmistajat ilmoittavat saman asian “Switching capasity” termillä Routing/switching capacity: 480 Gbps

15 4x4 kytkimen toiminta Input port Ouput port Ouput port Input port
buffer buffer Ouput port Input port buffer buffer Fabric Internal buffer Ouput port Input port buffer buffer Ouput port Input port buffer buffer

16 Taustaväylä (backplane)
Kytkimen kaikkien porttien yhteenlaskettu linjanopeus Teoreettinen maksimi arvo läpäisylle 24 porttisen 10/100M kytkimen Full-Duplex-tilassa saavuttama taustaväylä: 24(ports) x 100(Mbps) x 2(Full-Duplex) = 4.8Gbps

17 Kytkentä tavat

18 Cut-trough Kytkin aloittaa kehyksen edelleen lähetyksen saatuaan osoitteen kehyksestä Ei virheen tarkistusta -> pieni latenssi Ei voi käyttää silloin kun kytkimellä yhdistetään kaksi eri nopeudella toimivaa verkkoa

19 Store-and-forward Kytkin vastaanottaa koko kehyksen ennen kuin se lähettää sen eteenpäin Kytkin suorittaa virheen tarkistuksen kehykselle vältytään virheellisten kehysten edelleenvälitykseltä IEEE 802.1d yhteensopivat kytkimet käyttävät store-and-forwardia

20 FragmentFree Kytkin aloittaa kehyksen edelleen lähettämisen saatuaan 64 ensimmäistä tavua kehyksestä suurin osa pakettien virheistä löydetään 64:stä ensimmäisestä tavusta Toimiva kompromissi store-and-forward ja cut-through tekniikan väliltä

21 Adaptive cut-through Kytkin toimii cut-through tilassa ja tarkkailee pakettien uudelleen lähetyksiä jos paljon uudelleen lähetyksiä -> siirtyy store-and-forwarding tilaan siirtyy takaisin cut-through tilaan kun virheellisten pakettien määrä on pudonnut alle ennalta määrätyn raja-arvon

22 PoE (Power over Ethernet)
Teknologia, joka mahdollistaa verkkolaitteiden vastaanottaa virtaa olemassa olevaa kaapelointia käyttäen PoE:sta on tullut kansainvälinen standardi IEEE802.3.af

23 PoE (Power over Ethernet)

24 PoE (Power over Ethernet)
Laitteille tarvitaan vain yksi johto -> helpottaa asennusta ja säästää tilaa Ei tarvita kalliita sähköasennuksia ja nopeuttaa asennusta Laitteita helppo siirrellä paikasta toiseen Turvallinen – ei suuria jännitteitä UPS takaa laitteiden virran saannin myös virtahäiriöiden sattuessa Laitteet voidaan sammuttaa ja resetoida etänä

25 Henkiset argumentit

26 IEEE Standardeja IEEE 802.1d Bridge/Spanning Tree IEEE 802.1p
Standardi mahdollistaa verkossa usean sillan käytön. Kun kaksi siltaa on kytkettynä samaan verkkoon, toinen silloista passivoidaan IEEE 802.1p Standardin mukaisella toiminnalla voidaan jakaa liikenne kahdeksaan tärkeysluokkaan (Class of Service (CoS)) IEEE 802.1q Standardit määrittelevät VLAN siltojen toiminnan silloitetun lähiverkko infrastruktuurin sisällä IEEE 802.1w Rapid Convergence Spanning Tree Protokollan käyttäminen vikasietoisuuden lisäämiseen nopeuttaa verkon elpymistä (evoluutio 802.1d standardista) IEEE 802.1x MAC Estää vieraan MAC-osoitteen kytkeytymisen kytkimen porttiin. Tunnetaan myös termillä ”port security” IEEE 802.3ad Link Aggregation Control Protocol Useamman fast ethernet/gigabit ethernet liitännän yhdistäminen yhdeksi loogiseksi liitännäksi IEEE 802.3x Flow Control Suojelee portteja pakettihukalta, kun porttien kapasiteetti ylittyy. Lähettää lähettäville laitteille ”PAUSE” kehyksen

27 RFC standardeja RFC 826 ARP RFC 1058 RIP RFC 1075 DVMRP
Addres Resolution Protocol sallii 48 bittisten Ethernet osoitteita sisältävien taulujen muodostamiseen tarvittavan information dynaamisen jakelun RFC 1058 RIP Routing Information Protocol on etäisyys-vektoriin perustuva reititysprotokolla RFC 1075 DVMRP Distance Vector Multicast Routing Protocol reitittää multicast paketteja RFC 1493 Bridge MIB määrittää IEEE 802.1d pohjaisten MAC siltojen hallinnan eri LAN:n segmenttien välillä RFC 1492 TACACS+ Terminal Accees Controller Access Control System autentikointi menetelmä kytkimen hallintaan, joka perustuu TCP protokollaan. Menetelmä vahvistaa jokaisen käyttäjän yksilöllisin perustein RFC 1583 OSPFv2 on reititys protokolla, joka pystyy sulautumaan nopeasti verkon topologian muutoksiin RFC 2338 VRRP Virtual Router Redundancy Protocol kontrolloi verkon virtuaalisia reitittimiä RFC 2819 Four groups of RMON määrittää verkon etätarkkailulaitteiden hallinnan. Antaa laajasti tietoa verkon tapahtumista RFC 3376 IGMPv1/v2/v3 Työasemien ja reitittimien/kytkimien välinen hallintaprotokolla

28 Protokollia SNMPv1/v2c/v3 SSHv2 SSL CDP
Simple Network Management Protocol mahdollistaa Ethernet-laitteiden seurannan keskitetysti yhdestä pisteestä käsin SSHv2 Secure Shell protokolla salaa kaiken siirretyn datan turvallista IP verkkojen yli tapahtuvaa liikennettä varten SSL Secure Sockets Layer salaa kaiken HTTP liikenteen sallien turvallisen pääsyn kytkimen selain pohjaiseen käyttöliittymään CDP Cisco Discovery Protocol mahdollistaa reaaliaikaisen solmujen yhteenliittämisen kytkimen portteihin

29 Muita käsitteitä Port Trunking Port Mirroring Source port filttering
Mahdollisuus lisätä kytkinten välistä nopeutta rinnakkaisten kaapelien avulla. Port Mirroring Lähettää yhdestä tai useammasta portista saapuvien pakettien kopiot saman kytkimen yhteen porttiin Source port filttering Sallii vain tiettyjen porttien kommunikoinnin keskenään Auto-negotation Etsii nopeimman yhteisen kommunikaatiomuodon, jolla kaksi verkkolaitetta voi kommunikoida keskenään verkossa, jossa on useantyyppisiä verkkolaitteita. Pääasiassa verkkolaitteet eroavat toisistaan nopeuden puolesta, mutta joukossa saattaa olla myös erityyppistä tiedonsiirtoa, esimerkiksi kaksisuuntaista tai yksisuuntaista tiedonsiirtoa, tukevia verkkolaitteita

30 Ohjelmistot

31 Abstraktit argumentit
HP ProCurve /100 Module $ 7,417.74 HP ProCurve port 10 GbE Module $ 17,561.94 HP ProCurve 9300 Redundant Power Supply $ 2,098.14 HP ProCurve Routing Switch 9315M Chassis $22,132.00

32 Kytkimet ja niiden valinta LTY:ssä
LTY:ssä käytetään HP:n ProCurve sarjan kytkimiä Kytkimien valintaan vaikuttivat Suorituskyky Hinta Valmistaja Mielellään kytkin toimittajaa ei vaihdeta, sillä kytkimien hallinta on merkkikohtaista