Protokol Jaringan
Pada jaringan komputer ada suatu model pengaturan untuk dapat menghubungkan antara satu komputer dengan komputer lainnya. Model TCP/IP menghubungkan antar komputer dengan metode pengalamatan komputer atau dikenal dengan IP Address.
- Protokol TCP/IP
Di dalam jaringan komputer terdapat istilah Transport Connection Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). Jaringan komputer dengan sistem operasi Windows, TCP/IP mempunyai peranan yang penting dan juga karena protokol TCP/IP merupakan protokol pilihan (default) dari Windows.
- IP Address
IP address adalah alamat yang diberikan pada jaringan komputer dan peralatan jaringan yang menggunakan protokol TCP/IP. IP address terdiri atas 32 bit angka biner yang dapat dituliskan sebagai empat kelompok angka desimal yang dipisahkan oleh titik seperti 192.168.0.1.
Network ID | Host ID | ||
192 | 168 | 0 | 1 |
Tabel 1. Contoh IP Address.
IP address terdiri atas dua bagian yaitu network ID dan host ID. Network ID
menentukan alamat jaringan komputer, sedangkan host ID menentukan
alamat host (komputer, router, switch).
Jadi kalau Saudara mempunyai 2 atau 3 komputer, maka pada host ID dapat dituliskan 192.168.0.1 kemudian 192.168.0.2 dan 192.168.0.3. Oleh sebab itu, IP address memberikan alamat lengkap suatu host beserta alamat jaringan di mana host itu berada.
c. Kelas-kelas IP Address
Untuk mempermudah pemakaian IP address dibagi dalam tiga kelas.
Kelas | Netwok ID | Host ID |
A | xxx.0.0.1 | xxx.255.255.254 |
B | xxx.xxx.0.1 | xxx.xxx.255.254 |
C | xxx.xxx.xxx.1 | xxx.xxx.xxx.254 |
Tabel 2. Pembagian Kelas IP Address.
IP address kelas A diberikan untuk jaringan dengan jumlah host yang sangat besar. Range IP 1.xxx.xxx.xxx. – 126.xxx.xxx.xxx, terdapat 16.777.214 (16juta) IP address pada tiap kelas A. IP address kelas A diberikan untuk jaringan dengan jumlah host yang sangat besar. Pada IP address kelas A, network ID ialah 8 bit pertama, sedangkan host ID ialah 24 bit berikutnya.
Dengan demikian, cara membaca IP address kelas A, misalnya 113.46.5.6
ialah:
Network ID = 113
Host ID = 46.5.6
Sehingga IP address di atas berarti host nomor 46.5.6 pada network nomor 113. IP address kelas B biasanya dialokasikan untuk jaringan berukuran sedang dan besar. Pada IP address kelas B, network ID ialah 16 bit pertama, sedangkan host ID ialah 16 bit berikutnya. Dengan demikian, cara membaca IP address kelas B, misalnya 132.92.121.1
Network ID = 132.92
Host ID = 121.1
Sehingga IP address di atas berarti host nomor 121.1 pada network nomor 132.92. dengan panjang host ID 16 bit. Network dengan IP address kelas B dapat menampung sekitar 65000 host. Range IP 128.0.xxx.xxx – 191.155.xxx.xxx IP address kelas C awalnya digunakan untuk jaringan berukuran kecil (LAN). Host ID ialah 8 bit terakhir. Dengan konfigurasi ini, bisa dibentuk sekitar 2 juta network dengan masing-masing network memiliki 256 IP address. Range IP 192.0.0.xxx – 223.255.255.x.
Pengalokasian IP address pada dasarnya ialah proses memilih network ID dan host ID yang tepat untuk suatu jaringan. Tepat atau tidaknya konfigurasi ini tergantung dari tujuan yang hendak dicapai, yaitu mengalokasikan IP address seefisien mungkin.
Sabtu, 23 Oktober 2010
Switch Layer 2 dan switch layer 3
Layer 2 dan 3 Switch
Layer 2 switch adalah sebuah bentuk switch Ethernet yang melakukan switching terhadap paket dengan melihat alamat fisiknya (MAC address). Switch jenis ini bekerja pada lapisan data-link (atau lapisan kedua) dalam OSI Reference Model. Switch-switch tersebut juga dapat melakukan fungsi sebagai bridge antara segmen-segmen jaringan LAN, karena mereka meneruskan frame Ethernet berdasarkan alamat tujuannya tanpa mengetahui protokol jaringan apa yang digunakan.
Layer 2 switch dapat dipasang secara transparan di dalam sebuah jaringan. Perangkat-perangkat tersebut tidak akan mengganggu komunikasi antara host dengan router. Sekali terpasang, sebuah layer 2 switch akan mengetahui host-host dan jaringan yang terhubung dengan melihat field
Source Address pada frame yang diterimanya. Layer 2 switch juga dapat membangun sebuah basis data dari alamat-alamat MAC address dan port di mana kartu jaringan terhubung yang disimpan di dalam memori cache milik switch.Ketika sebuah frame datang ke sebuah port di dalam switch, layer 2 switch akan menguji frame tersebut dengan melihat field
Destination Address, dan kemudian akan meneruskan frame tersebut ke tujuannya yang masih terhubung ke switch yang sama, dengan mengirimkannya kepada port di mana tujuannya terhubung. Jika field Source Address dari frame tersebut tidak dikenali, maka switch tersebut akan mengirimkan frame tersebut ke semua port kecuali port di mana frame tersebut masuk.Layer 2 switch sering dipasang di perusahaan itu untuk konektivitas berkecepatan tinggi antara stasiun akhir pada lapisan data link. Layer 3 switch adalah fenomena yang relatif baru, dipopulerkan oleh (antara lain) pers perdagangan. Artikel ini rincian beberapa isu dalam evolusi Layer 2 dan Layer 3 switch. Kami berhipotesis bahwa teknologi itu evolusi dan memiliki asal-usul produk sebelumnya.
Menjembatani teknologi telah ada sejak 1980-an (dan bahkan mungkin sebelumnya). Menjembatani melibatkan segmentasi jaringan area lokal (LAN) di tingkat 2 Layer. Sebuah jembatan multiport biasanya belajar tentang Media Access Control (MAC) alamat pada setiap pelabuhan dan transparan melewati frame MAC ditakdirkan untuk port tersebut. Jembatan ini juga memastikan bahwa frame ditakdirkan untuk alamat MAC yang terletak pada port yang sama sebagai stasiun asal tidak diteruskan ke port lain. Untuk kepentingan diskusi ini, kami mempertimbangkan hanya LAN Ethernet.
Layer 2 switch efektif menyediakan fungsi yang sama. Mereka mirip dengan multiport jembatan di bahwa mereka belajar dan frame maju pada port masing-masing. Perbedaan utama adalah keterlibatan perangkat keras yang memastikan bahwa beberapa switching path di dalam switch dapat aktif pada waktu yang sama. Sebagai contoh, perhatikan Gambar 1, dengan rincian switch empat-port dengan stasiun A pada port 1, B pada port 2, C pada port 3 dan D pada port 4. Asumsikan bahwa A keinginan untuk berkomunikasi dengan B, dan C keinginan untuk berkomunikasi dengan D. Di sebuah jembatan CPU tunggal, penerusan ini biasanya akan dilakukan di perangkat lunak, di mana CPU akan mengambil frame dari masing-masing port berurutan dan ke depan mereka untuk sesuai output port. Proses ini sangat efisien dalam skenario seperti yang ditunjukkan sebelumnya, di mana lalu lintas antara A dan B tidak ada hubungannya dengan lalu lintas antara C dan D.
Gambar 1: Layer 2 switch dengan Eksternal Router untuk lalu lintas Inter-VLAN dan menghubungkan ke Internet
Menjembatani teknologi telah ada sejak 1980-an (dan bahkan mungkin sebelumnya). Menjembatani melibatkan segmentasi jaringan area lokal (LAN) di tingkat 2 Layer. Sebuah jembatan multiport biasanya belajar tentang Media Access Control (MAC) alamat pada setiap pelabuhan dan transparan melewati frame MAC ditakdirkan untuk port tersebut. Jembatan ini juga memastikan bahwa frame ditakdirkan untuk alamat MAC yang terletak pada port yang sama sebagai stasiun asal tidak diteruskan ke port lain. Untuk kepentingan diskusi ini, kami mempertimbangkan hanya LAN Ethernet.
Layer 2 switch efektif menyediakan fungsi yang sama. Mereka mirip dengan multiport jembatan di bahwa mereka belajar dan frame maju pada port masing-masing. Perbedaan utama adalah keterlibatan perangkat keras yang memastikan bahwa beberapa switching path di dalam switch dapat aktif pada waktu yang sama. Sebagai contoh, perhatikan Gambar 1, dengan rincian switch empat-port dengan stasiun A pada port 1, B pada port 2, C pada port 3 dan D pada port 4. Asumsikan bahwa A keinginan untuk berkomunikasi dengan B, dan C keinginan untuk berkomunikasi dengan D. Di sebuah jembatan CPU tunggal, penerusan ini biasanya akan dilakukan di perangkat lunak, di mana CPU akan mengambil frame dari masing-masing port berurutan dan ke depan mereka untuk sesuai output port. Proses ini sangat efisien dalam skenario seperti yang ditunjukkan sebelumnya, di mana lalu lintas antara A dan B tidak ada hubungannya dengan lalu lintas antara C dan D.
Gambar 1: Layer 2 switch dengan Eksternal Router untuk lalu lintas Inter-VLAN dan menghubungkan ke Internet
Masukkan hardware berbasis Layer 2 switching. Layer 2 switch dengan dukungan perangkat keras mereka dapat meneruskan frame tersebut secara paralel sehingga A dan B dan C dan D dapat memiliki percakapan simultan. Sejajar-ism memiliki banyak keuntungan. Asumsikan bahwa A dan B NetBIOS stasiun, sedangkan C dan D adalah Internet Protocol (IP) stasiun. Mungkin tidak ada rea-anak untuk komunikasi antara A dan C dan A dan D. Layer 2 switching memungkinkan koeksistensi ini tanpa mengorbankan efisiensi.
Virtual LAN
Pada kenyataannya, bagaimanapun, LAN jarang begitu bersih. Asumsikan situasi dimana A, B, C, dan D adalah semua stasiun IP. A dan B termasuk dalam subnet IP yang sama, sedangkan C dan D milik subnet yang berbeda. Layer 2 switching baik-baik saja, selama hanya A dan B atau C dan D berkomunikasi. Jika A dan C, yang pada dua subnet IP yang berbeda, perlu berkomunikasi, Layer 2 switching tidak mencukupi? Komunikasi yang membutuhkan router IP. Sebuah konsekuensi dari ini adalah bahwa A dan B dan C dan D milik broadcast domain yang berbeda yaitu, A dan B tidak boleh?? Lihat? siaran lapisan MAC dari C dan D, dan sebaliknya. Namun, Layer 2 saklar tidak bisa membedakan antara siaran teknologi menjembatani melibatkan siaran forwarding ke semua port lain,? Dan tidak bisa tahu kapan siaran terbatas pada subnet IP yang sama.
Virtual LAN (VLAN) berlaku dalam situasi ini. Singkatnya, Layer 2 VLAN Layer 2 broadcast domain. MAC siaran terbatas pada VLAN yang dikonfigurasi ke dalam stasiun. Bagaimana Layer 2 saklar membuat perbedaan ini? Dengan konfigurasi. VLAN melibatkan konfigurasi port atau alamat MAC. VLAN Port berbasis menunjukkan bahwa semua frame yang berasal dari pelabuhan milik VLAN yang sama, sementara VLAN MAC address berbasis menggunakan alamat MAC untuk menentukan keanggotaan VLAN. Dalam Gambar 1, port 1 dan 2 termasuk dalam VLAN yang sama, sedangkan port 3 dan 4 termasuk ke dalam VLAN yang berbeda. Perhatikan bahwa ada hubungan implisit antara VLAN dan IP subnet Namun,? Konfigurasi dari Layer 2 VLAN tidak melibatkan menentukan Layer 3 parameter.
Kami menunjukkan sebelumnya bahwa stasiun pada dua VLAN yang berbeda dapat com-municate hanya melalui router. Router biasanya dihubungkan ke salah satu port switch (Gambar 1). router ini kadang-kadang disebut sebagai router satu bersenjata sejak menerima dan lalu lintas maju ke port yang sama. Pada kenyataannya, tentu saja, router tersebut terhubung ke switch lain atau jaringan wide area (WAN). Beberapa Layer 2 switch Layer 3 menyediakan fungsi routing dalam kotak yang sama untuk menghindari router Exter-nal dan untuk membebaskan lain port switch. Skenario ini mengingatkan pada router multiprotocol besar awal 90-an,? yang menawarkan fungsi routing dan bridging.
Sebuah klasifikasi populer Layer 2 switch adalah? Cut-through? versus store-and-forward.?? Potong-melalui switch membuat keputusan forwarding sebagai frame yang diterima dengan hanya melihat header dari frame. Store-and-forward switch menerima seluruh Layer 2 frame sebelum membuat keputusan forwarding. switch Hybrid beradaptasi yang mengadaptasi dari cut-through untuk menyimpan-dan-maju berdasarkan tingkat kesalahan dalam frame MAC yang sangat populer.
Karakteristik
Layer 2 switch sendiri bertindak sebagai akhir node IP untuk Simple Network Management Protocol (SNMP) manajemen, Telnet, dan manajemen berbasis Web. fungsi manajemen tersebut melibatkan kehadiran IP stack pada router bersama dengan User Datagram Protocol (UDP), Transmission Control Protocol (TCP), Telnet, dan fungsi SNMP. Switch sendiri memiliki alamat MAC sehingga mereka dapat diatasi sebagai node 2 akhir Layer sementara juga menyediakan fungsi switch transparan. Layer 2 switching tidak, pada umumnya, melibatkan mengubah bingkai MAC. Namun, ada situasi ketika switch mengubah bingkai MAC. IEEE 802.1Q Komite ini bekerja pada standar VLAN yang melibatkan? Penandaan? bingkai MAC dengan VLAN itu milik; proses penandaan melibatkan mengubah bingkai MAC. Menjembatani teknologi juga melibatkan Protokol Spanning-Tree. Ini diperlukan dalam jaringan multibridge untuk menghindari loop.
Prinsip yang sama juga berlaku terhadap Layer 2 switch, dan yang paling komersial Layer 2 switch mendukung Protokol Spanning-Tree. Pembahasan sebelumnya memberikan garis besar dari Layer 2 switching fungsi. Layer 2 switching adalah MAC frame didasarkan, tidak melibatkan mengubah bingkai MAC, secara umum, dan menyediakan switching transparan dalam nominal-alel dengan frame MAC. Karena switch beroperasi pada Layer 2, mereka protokol independen. Namun, Layer 2 switching skala tidak baik karena siaran. Meskipun VLAN mengatasi masalah ini sampai batas tertentu, pasti ada kebutuhan untuk mesin pada VLAN yang berbeda untuk berkomunikasi. Salah satu contoh adalah situasi di mana sebuah organisasi-nization memiliki beberapa intranet server pada subnet yang terpisah (dan karenanya VLAN), menyebabkan banyak lalu lintas intersubnet. Dalam kasus tersebut, penggunaan router tidak dapat dihindari; Layer 3 switch masukkan pada saat ini.
Layer 3 Switch
Layer 3 switching adalah istilah yang relatif baru, yang telah? Diperpanjang? oleh berbagai vendor untuk menggambarkan produk mereka. Misalnya, satu sekolah menggunakan istilah ini untuk menggambarkan cepat IP routing melalui perangkat keras, sedangkan sekolah lain menggunakannya untuk menggambarkan Multi Protokol Over ATM (MPOA). Untuk tujuan diskusi ini, Layer 3 switch supercepat kekalahan-ers yang Layer 3 forwarding di hardware. Pada artikel ini, kami terutama akan membahas Layer 3 switching dalam konteks IP routing cepat, dengan diskusi singkat tentang daerah lain aplikasi.
Evolusi
Pertimbangkan konteks Layer 2 switching ditunjukkan pada Gambar 1. Layer 2 switch beroperasi pada saat ada sangat sedikit lalu lintas antara VLAN. VLAN lalu lintas seperti itu akan memerlukan router baik?? tergantung off? salah satu pelabuhan sebagai router satu-bersenjata atau hadir secara internal di dalam saklar. Untuk meningkatkan Layer 2 fungsi, kita membutuhkan sebuah router? Yang menyebabkan hilangnya kinerja karena router biasanya lebih lambat dari switch. Skenario ini mengarah ke pertanyaan: Mengapa tidak menerapkan router di dalam saklar itu sendiri, seperti dijelaskan dalam bagian sebelumnya, dan melakukan forwarding di hardware?
Meskipun pengaturan ini mungkin, ia memiliki satu keterbatasan: Layer 2 switch perlu untuk beroperasi hanya pada frame MAC Ethernet. Skenario ini pada gilirannya menyebabkan algoritma forwarding yang terdefinisi dengan baik yang dapat diimplementasikan dalam bentuk hardware. Algoritma ini tidak dapat diperpanjang dengan mudah ke Layer 3 protokol karena ada beberapa Layer 3 routable protokol seperti IP, IPX, AppleTalk, dan sebagainya; dan kedua, keputusan forwarding di protokol seperti biasanya lebih rumit daripada Layer 2 keputusan forwarding.
Apakah kompromi rekayasa? Karena IP adalah yang paling umum di antara semua protokol Layer 3 hari ini, sebagian besar switch Layer 3 hari ini melakukan IP switching di tingkat hardware dan meneruskan protokol lain pada Layer 2 (yaitu, jembatan mereka). Isu kedua yang rumit 3 keputusan Layer forwarding terbaik diilustrasikan dengan pengolahan opsi IP, yang biasanya menyebabkan panjang header IP bervariasi, menyulitkan pembangunan mesin forwarding hardware. Namun, sejumlah besar paket IP tidak termasuk opsi IP? Begitu, mungkin akan berlebihan untuk merancang pengolahan ini ke silikon. kompromi adalah bahwa keputusan (jalur cepat) yang paling umum forwarding dirancang ke dalam silikon, sedangkan yang lainnya biasanya ditangani oleh CPU pada saklar 3 Layer.
Untuk meringkas, Layer 3 switch router dengan forwarding cepat dilakukan melalui perangkat keras. IP forwarding biasanya melibatkan rute lookup, decrementing Time To Live (TTL) menghitung dan menghitung ulang checksum, dan forwarding frame dengan header MAC sesuai dengan output port yang benar. Pencarian dapat dilakukan di perangkat keras, demikian juga decrementing dari TTL dan kalkulasi ulang checksum. Router menjalankan protokol routing seperti Open Shortest Path First (OSPF) atau Routing Information Protocol (RIP) untuk berkomunikasi dengan lainnya Layer 3 switch atau router dan membangun tabel routing mereka. Ini tabel routing dicari untuk menentukan rute untuk paket masuk.
Layer Gabungan 2/Layer 3 Switch
Kami telah secara implisit mengasumsikan bahwa Layer 3 switch juga menyediakan Layer 2 fungsionalitas switching, tetapi asumsi ini tidak selalu memegang benar. Layer 3 switch dapat bertindak seperti router tradisional tergantung dari beberapa Layer 2 switch dan menyediakan konektivitas antar-VLAN. Dalam kasus tersebut, tidak ada Layer 2 fungsi yang diperlukan dalam switch. Konsep ini dapat diilustrasikan dengan memperluas topologi dalam Gambar 1? mempertimbangkan menempatkan Layer murni 3 beralih antara Layer 2 Switch dan router. Layer 3 Switch akan off-load router dari pengolahan antar-VLAN.
Gambar 2: Kombinasi Layer2/Layer3 Beralih terhubung langsung ke Internet
Virtual LAN
Pada kenyataannya, bagaimanapun, LAN jarang begitu bersih. Asumsikan situasi dimana A, B, C, dan D adalah semua stasiun IP. A dan B termasuk dalam subnet IP yang sama, sedangkan C dan D milik subnet yang berbeda. Layer 2 switching baik-baik saja, selama hanya A dan B atau C dan D berkomunikasi. Jika A dan C, yang pada dua subnet IP yang berbeda, perlu berkomunikasi, Layer 2 switching tidak mencukupi? Komunikasi yang membutuhkan router IP. Sebuah konsekuensi dari ini adalah bahwa A dan B dan C dan D milik broadcast domain yang berbeda yaitu, A dan B tidak boleh?? Lihat? siaran lapisan MAC dari C dan D, dan sebaliknya. Namun, Layer 2 saklar tidak bisa membedakan antara siaran teknologi menjembatani melibatkan siaran forwarding ke semua port lain,? Dan tidak bisa tahu kapan siaran terbatas pada subnet IP yang sama.
Virtual LAN (VLAN) berlaku dalam situasi ini. Singkatnya, Layer 2 VLAN Layer 2 broadcast domain. MAC siaran terbatas pada VLAN yang dikonfigurasi ke dalam stasiun. Bagaimana Layer 2 saklar membuat perbedaan ini? Dengan konfigurasi. VLAN melibatkan konfigurasi port atau alamat MAC. VLAN Port berbasis menunjukkan bahwa semua frame yang berasal dari pelabuhan milik VLAN yang sama, sementara VLAN MAC address berbasis menggunakan alamat MAC untuk menentukan keanggotaan VLAN. Dalam Gambar 1, port 1 dan 2 termasuk dalam VLAN yang sama, sedangkan port 3 dan 4 termasuk ke dalam VLAN yang berbeda. Perhatikan bahwa ada hubungan implisit antara VLAN dan IP subnet Namun,? Konfigurasi dari Layer 2 VLAN tidak melibatkan menentukan Layer 3 parameter.
Kami menunjukkan sebelumnya bahwa stasiun pada dua VLAN yang berbeda dapat com-municate hanya melalui router. Router biasanya dihubungkan ke salah satu port switch (Gambar 1). router ini kadang-kadang disebut sebagai router satu bersenjata sejak menerima dan lalu lintas maju ke port yang sama. Pada kenyataannya, tentu saja, router tersebut terhubung ke switch lain atau jaringan wide area (WAN). Beberapa Layer 2 switch Layer 3 menyediakan fungsi routing dalam kotak yang sama untuk menghindari router Exter-nal dan untuk membebaskan lain port switch. Skenario ini mengingatkan pada router multiprotocol besar awal 90-an,? yang menawarkan fungsi routing dan bridging.
Sebuah klasifikasi populer Layer 2 switch adalah? Cut-through? versus store-and-forward.?? Potong-melalui switch membuat keputusan forwarding sebagai frame yang diterima dengan hanya melihat header dari frame. Store-and-forward switch menerima seluruh Layer 2 frame sebelum membuat keputusan forwarding. switch Hybrid beradaptasi yang mengadaptasi dari cut-through untuk menyimpan-dan-maju berdasarkan tingkat kesalahan dalam frame MAC yang sangat populer.
Karakteristik
Layer 2 switch sendiri bertindak sebagai akhir node IP untuk Simple Network Management Protocol (SNMP) manajemen, Telnet, dan manajemen berbasis Web. fungsi manajemen tersebut melibatkan kehadiran IP stack pada router bersama dengan User Datagram Protocol (UDP), Transmission Control Protocol (TCP), Telnet, dan fungsi SNMP. Switch sendiri memiliki alamat MAC sehingga mereka dapat diatasi sebagai node 2 akhir Layer sementara juga menyediakan fungsi switch transparan. Layer 2 switching tidak, pada umumnya, melibatkan mengubah bingkai MAC. Namun, ada situasi ketika switch mengubah bingkai MAC. IEEE 802.1Q Komite ini bekerja pada standar VLAN yang melibatkan? Penandaan? bingkai MAC dengan VLAN itu milik; proses penandaan melibatkan mengubah bingkai MAC. Menjembatani teknologi juga melibatkan Protokol Spanning-Tree. Ini diperlukan dalam jaringan multibridge untuk menghindari loop.
Prinsip yang sama juga berlaku terhadap Layer 2 switch, dan yang paling komersial Layer 2 switch mendukung Protokol Spanning-Tree. Pembahasan sebelumnya memberikan garis besar dari Layer 2 switching fungsi. Layer 2 switching adalah MAC frame didasarkan, tidak melibatkan mengubah bingkai MAC, secara umum, dan menyediakan switching transparan dalam nominal-alel dengan frame MAC. Karena switch beroperasi pada Layer 2, mereka protokol independen. Namun, Layer 2 switching skala tidak baik karena siaran. Meskipun VLAN mengatasi masalah ini sampai batas tertentu, pasti ada kebutuhan untuk mesin pada VLAN yang berbeda untuk berkomunikasi. Salah satu contoh adalah situasi di mana sebuah organisasi-nization memiliki beberapa intranet server pada subnet yang terpisah (dan karenanya VLAN), menyebabkan banyak lalu lintas intersubnet. Dalam kasus tersebut, penggunaan router tidak dapat dihindari; Layer 3 switch masukkan pada saat ini.
Layer 3 Switch
Layer 3 switching adalah istilah yang relatif baru, yang telah? Diperpanjang? oleh berbagai vendor untuk menggambarkan produk mereka. Misalnya, satu sekolah menggunakan istilah ini untuk menggambarkan cepat IP routing melalui perangkat keras, sedangkan sekolah lain menggunakannya untuk menggambarkan Multi Protokol Over ATM (MPOA). Untuk tujuan diskusi ini, Layer 3 switch supercepat kekalahan-ers yang Layer 3 forwarding di hardware. Pada artikel ini, kami terutama akan membahas Layer 3 switching dalam konteks IP routing cepat, dengan diskusi singkat tentang daerah lain aplikasi.
Evolusi
Pertimbangkan konteks Layer 2 switching ditunjukkan pada Gambar 1. Layer 2 switch beroperasi pada saat ada sangat sedikit lalu lintas antara VLAN. VLAN lalu lintas seperti itu akan memerlukan router baik?? tergantung off? salah satu pelabuhan sebagai router satu-bersenjata atau hadir secara internal di dalam saklar. Untuk meningkatkan Layer 2 fungsi, kita membutuhkan sebuah router? Yang menyebabkan hilangnya kinerja karena router biasanya lebih lambat dari switch. Skenario ini mengarah ke pertanyaan: Mengapa tidak menerapkan router di dalam saklar itu sendiri, seperti dijelaskan dalam bagian sebelumnya, dan melakukan forwarding di hardware?
Meskipun pengaturan ini mungkin, ia memiliki satu keterbatasan: Layer 2 switch perlu untuk beroperasi hanya pada frame MAC Ethernet. Skenario ini pada gilirannya menyebabkan algoritma forwarding yang terdefinisi dengan baik yang dapat diimplementasikan dalam bentuk hardware. Algoritma ini tidak dapat diperpanjang dengan mudah ke Layer 3 protokol karena ada beberapa Layer 3 routable protokol seperti IP, IPX, AppleTalk, dan sebagainya; dan kedua, keputusan forwarding di protokol seperti biasanya lebih rumit daripada Layer 2 keputusan forwarding.
Apakah kompromi rekayasa? Karena IP adalah yang paling umum di antara semua protokol Layer 3 hari ini, sebagian besar switch Layer 3 hari ini melakukan IP switching di tingkat hardware dan meneruskan protokol lain pada Layer 2 (yaitu, jembatan mereka). Isu kedua yang rumit 3 keputusan Layer forwarding terbaik diilustrasikan dengan pengolahan opsi IP, yang biasanya menyebabkan panjang header IP bervariasi, menyulitkan pembangunan mesin forwarding hardware. Namun, sejumlah besar paket IP tidak termasuk opsi IP? Begitu, mungkin akan berlebihan untuk merancang pengolahan ini ke silikon. kompromi adalah bahwa keputusan (jalur cepat) yang paling umum forwarding dirancang ke dalam silikon, sedangkan yang lainnya biasanya ditangani oleh CPU pada saklar 3 Layer.
Untuk meringkas, Layer 3 switch router dengan forwarding cepat dilakukan melalui perangkat keras. IP forwarding biasanya melibatkan rute lookup, decrementing Time To Live (TTL) menghitung dan menghitung ulang checksum, dan forwarding frame dengan header MAC sesuai dengan output port yang benar. Pencarian dapat dilakukan di perangkat keras, demikian juga decrementing dari TTL dan kalkulasi ulang checksum. Router menjalankan protokol routing seperti Open Shortest Path First (OSPF) atau Routing Information Protocol (RIP) untuk berkomunikasi dengan lainnya Layer 3 switch atau router dan membangun tabel routing mereka. Ini tabel routing dicari untuk menentukan rute untuk paket masuk.
Layer Gabungan 2/Layer 3 Switch
Kami telah secara implisit mengasumsikan bahwa Layer 3 switch juga menyediakan Layer 2 fungsionalitas switching, tetapi asumsi ini tidak selalu memegang benar. Layer 3 switch dapat bertindak seperti router tradisional tergantung dari beberapa Layer 2 switch dan menyediakan konektivitas antar-VLAN. Dalam kasus tersebut, tidak ada Layer 2 fungsi yang diperlukan dalam switch. Konsep ini dapat diilustrasikan dengan memperluas topologi dalam Gambar 1? mempertimbangkan menempatkan Layer murni 3 beralih antara Layer 2 Switch dan router. Layer 3 Switch akan off-load router dari pengolahan antar-VLAN.
Gambar 2: Kombinasi Layer2/Layer3 Beralih terhubung langsung ke Internet
Gambar 2 mengilustrasikan Layer 2/Layer gabungan 3 beralih fungsi-ality. Layer 3 switch gabungan 2/Layer menggantikan router tradisional juga. A dan B milik subnet IP 1, sedangkan C dan D milik subnet IP 2. Karena switch pertimbangan adalah Layer 2 switch juga, ia berganti lalu lintas antara A dan B pada Layer 2. Sekarang perhatikan situ-asi bila A ingin berkomunikasi dengan C. A mengirimkan paket IP yang ditujukan ke alamat MAC dari mesin 3 Layer, tetapi dengan alamat tujuan IP sama dengan C alamat IP?. Strip switch Layer 3 out header MAC dan switch frame ke C setelah melakukan pencarian, decrementing TTL, menghitung ulang checksum dan memasukkan alamat MAC C di bidang alamat tujuan MAC?. Semua langkah-langkah ini dilakukan di hardware dengan kecepatan yang sangat tinggi.
Cara mengetahui bahwa C alamat tujuan IP adalah Port 3. Ketika melakukan pembelajaran pada Layer 2, itu hanya tahu C? S alamat MAC. Ada beberapa cara untuk memecahkan masalah ini. Switch dapat melakukan Address Resolution Protocol (ARP) lookup pada semua IP subnet 2 port untuk C alamat MAC? dan menentukan C? s IP-untuk pemetaan-MAC dan port di mana C kebohongan. Metode lainnya adalah saklar untuk menentukan C? S pemetaan IP-to-MAC oleh mengintai ke dalam header IP pada penerimaan sebuah frame MAC.
Karakteristik
Konfigurasi 3 switch Layer merupakan masalah penting. Ketika Layer 3 switch juga melakukan Layer 2 switching, mereka mempelajari alamat MAC pada port? Konfigurasi hanya dibutuhkan adalah konfigurasi VLAN. Untuk Layer 3 switching, switch dapat dikonfigurasi dengan port sesuai dengan masing-masing subnet atau mereka dapat melakukan alamat IP belajar. Proses ini melibatkan mengintai ke dalam header IP dari frame MAC dan menentukan subnet pada port dari alamat IP sumber. Ketika tindakan switch Layer 3 seperti router satu-bersenjata untuk switch Layer 2, port yang sama dapat terdiri dari beberapa IP subnet.
Manajemen Layer 3 switch biasanya dilakukan melalui SNMP. Layer 3 switch juga memiliki alamat MAC untuk pelabuhan mereka? Konfigurasi ini dapat menjadi salah satu per port, atau semua port dapat menggunakan alamat MAC yang sama. The Layer 3 switch biasanya menggunakan alamat MAC untuk SNMP, Telnet, dan komunikasi Web manajemen.
Secara konseptual, Forum ATM? S LAN Emulation (JALUR) SPESIFIKASI-ion lebih dekat dengan model layer 2 switching, sedangkan MPOA lebih dekat dengan model Layer 3 switching. Banyak Layer 2 switch dilengkapi dengan antarmuka ATM dan menyediakan fungsi JALUR klien pada bahwa antarmuka ATM. Skenario ini memungkinkan menjembatani frame MAC di seluruh jaringan ATM dari switch ke switch. MPOA ini dekat dengan gabungan 3 switching Layer2/Layer, meskipun klien MPOA tidak memiliki routing protokol yang berjalan di atasnya. (Routing yang tersisa untuk server MPOA dengan model Router Virtual.)
Layer 3 switch tidak sepenuhnya mengeliminasi kebutuhan untuk router tradisional, router masih diperlukan, terutama di mana koneksi ke luas diperlukan. Layer 3 switch masih dapat terhubung ke router tersebut untuk belajar meja mereka dan rute paket kepada mereka saat paket harus dikirim melalui WAN. Switch akan sangat efektif pada workgroup dan tulang punggung dalam suatu perusahaan, tetapi kemungkinan besar tidak akan menggantikan router di tepi WAN (baca internet dalam banyak kasus). Router melakukan berbagai fungsi lainnya seperti penyaringan dengan daftar akses, antar Autonomous System (AS) routing dengan protokol seperti Border Gateway Protocol (BGP), dan seterusnya. Beberapa Layer 3 switch sepenuhnya dapat menggantikan kebutuhan router jika mereka dapat memberikan semua fungsi ini (lihat Gambar 2).
Referensi Jaringan Komputer
Cara mengetahui bahwa C alamat tujuan IP adalah Port 3. Ketika melakukan pembelajaran pada Layer 2, itu hanya tahu C? S alamat MAC. Ada beberapa cara untuk memecahkan masalah ini. Switch dapat melakukan Address Resolution Protocol (ARP) lookup pada semua IP subnet 2 port untuk C alamat MAC? dan menentukan C? s IP-untuk pemetaan-MAC dan port di mana C kebohongan. Metode lainnya adalah saklar untuk menentukan C? S pemetaan IP-to-MAC oleh mengintai ke dalam header IP pada penerimaan sebuah frame MAC.
Karakteristik
Konfigurasi 3 switch Layer merupakan masalah penting. Ketika Layer 3 switch juga melakukan Layer 2 switching, mereka mempelajari alamat MAC pada port? Konfigurasi hanya dibutuhkan adalah konfigurasi VLAN. Untuk Layer 3 switching, switch dapat dikonfigurasi dengan port sesuai dengan masing-masing subnet atau mereka dapat melakukan alamat IP belajar. Proses ini melibatkan mengintai ke dalam header IP dari frame MAC dan menentukan subnet pada port dari alamat IP sumber. Ketika tindakan switch Layer 3 seperti router satu-bersenjata untuk switch Layer 2, port yang sama dapat terdiri dari beberapa IP subnet.
Manajemen Layer 3 switch biasanya dilakukan melalui SNMP. Layer 3 switch juga memiliki alamat MAC untuk pelabuhan mereka? Konfigurasi ini dapat menjadi salah satu per port, atau semua port dapat menggunakan alamat MAC yang sama. The Layer 3 switch biasanya menggunakan alamat MAC untuk SNMP, Telnet, dan komunikasi Web manajemen.
Secara konseptual, Forum ATM? S LAN Emulation (JALUR) SPESIFIKASI-ion lebih dekat dengan model layer 2 switching, sedangkan MPOA lebih dekat dengan model Layer 3 switching. Banyak Layer 2 switch dilengkapi dengan antarmuka ATM dan menyediakan fungsi JALUR klien pada bahwa antarmuka ATM. Skenario ini memungkinkan menjembatani frame MAC di seluruh jaringan ATM dari switch ke switch. MPOA ini dekat dengan gabungan 3 switching Layer2/Layer, meskipun klien MPOA tidak memiliki routing protokol yang berjalan di atasnya. (Routing yang tersisa untuk server MPOA dengan model Router Virtual.)
Layer 3 switch tidak sepenuhnya mengeliminasi kebutuhan untuk router tradisional, router masih diperlukan, terutama di mana koneksi ke luas diperlukan. Layer 3 switch masih dapat terhubung ke router tersebut untuk belajar meja mereka dan rute paket kepada mereka saat paket harus dikirim melalui WAN. Switch akan sangat efektif pada workgroup dan tulang punggung dalam suatu perusahaan, tetapi kemungkinan besar tidak akan menggantikan router di tepi WAN (baca internet dalam banyak kasus). Router melakukan berbagai fungsi lainnya seperti penyaringan dengan daftar akses, antar Autonomous System (AS) routing dengan protokol seperti Border Gateway Protocol (BGP), dan seterusnya. Beberapa Layer 3 switch sepenuhnya dapat menggantikan kebutuhan router jika mereka dapat memberikan semua fungsi ini (lihat Gambar 2).
Referensi Jaringan Komputer
[1], 3rd Edition, Andrew S. Tanenbaum, ISBN 0-13 - 349945-6, Prentice-Hall, 1996.
[2] Interkoneksi: Jembatan dan Routers, Radia Perlman, ISBN 0-201 - 56332-0, Addison-Wesley, 1992.
[3] "MAC Bridges," ISO / IEC 10038, ANSI / IEEE 802.1 Standar D-1993.
[4] "Draft Standard untuk Virtual WMware Local Area Networks," IEEE P802.1Q/D6, Mei 1997.
[5] "Internet Protocol," Jon Postel, RFC 791, 1981.
[6] "Persyaratan untuk Router IP Versi 4," Fred Baker, RFC 1812, Juni 1995.
[7] "LAN Emulation di atas ATM Versi 1.0," af-jalur-0.021,000, ATM Forum, Januari 1995.
[8] "Multiprotocol atas ATM (MPOA) Specication Versi 1.0" af-mpoa-0.087,000, ATM Forum, Juli 1997.
[2] Interkoneksi: Jembatan dan Routers, Radia Perlman, ISBN 0-201 - 56332-0, Addison-Wesley, 1992.
[3] "MAC Bridges," ISO / IEC 10038, ANSI / IEEE 802.1 Standar D-1993.
[4] "Draft Standard untuk Virtual WMware Local Area Networks," IEEE P802.1Q/D6, Mei 1997.
[5] "Internet Protocol," Jon Postel, RFC 791, 1981.
[6] "Persyaratan untuk Router IP Versi 4," Fred Baker, RFC 1812, Juni 1995.
[7] "LAN Emulation di atas ATM Versi 1.0," af-jalur-0.021,000, ATM Forum, Januari 1995.
[8] "Multiprotocol atas ATM (MPOA) Specication Versi 1.0" af-mpoa-0.087,000, ATM Forum, Juli 1997.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar