Ethernet Projektování distribuovaných systémů Lekce 18 Ing. Jiří Ledvina

Projektování distribuovaných systémů2 Vývoj Ethernetu 10Mb/s – IEEE Mb/s – IEEE802.3u 1000Mb/s – IEEE802.3z 10Gb/s – IEEE802.3ae A další ak, an, aq 1973 Xerox’s Palo Alto Research Center Robert Metcalfe, David Boggs Propojení původních grafických personálních počítačů Přenosová rychlost 2.94Mb/s Ether – fyzické médium, přenášející bity do všech uzlů sítě Sítě budou expandovat exponenciálně s nárůstem počtu uživatelů

Projektování distribuovaných systémů3 Vlastnosti Médium optika (single-mode, multimode) Médium měděný vodič Pouze plný duplex (není CSMA/CD) Jednoduchý převod mezi různými rychlostmi Zachovává formát rámce IEEE802.3

Projektování distribuovaných systémů4 Fyzická úroveň Podúrovně PMD – Physical medium Depend Fyzické propojení a řízení přístupu Definice vysílačů a přijímačů PMA – Physical medium Attachment PCS – Physical Coding Sublayer Kódování 8B/10B, 64B/66B Serializace dat Multiplexování Výkonné lasery Fyzické propojení do sítě LAN WAN - SONET STS-192c/SHD VC-4-64c

Projektování distribuovaných systémů5 Základní architektura

Projektování distribuovaných systémů6 Fyzická úroveň

Projektování distribuovaných systémů7 Typy 10Gb Ethernetu Rozdělení podle kódování a použitého média IEEE 802.3ak - 10GBASE-CX4 IEEE 802.3an - 10GBAE-T IEEE 802.3aq - 10GBASE-LRM

Projektování distribuovaných systémů8 Typy 10Gb Ethernetu Optická vlákna a a dosažitelné vzdálenosti

Projektování distribuovaných systémů9 Formát rámce Struktura rámce je zachována pro všechny typy Ethernetu stejná Liší se hlavně délkou datové části 10Mb/s - datová část 46 až 1500B 100Mb/s- datová část 46 až 1500B 1000Mb/s 1000BASE-X- min 416B 1000BASE-T- min 520B 10Gb/s- datová část 46 až 1500B

Projektování distribuovaných systémů10 Aplikace 10Gb Ethernetu Propojení počítačů na malé vzdálenosti Propojení LAN Propojení v MAN, přístup k datům (atorage application) Propojení ve WAN sítích Využití existujících propojovacích technologií

Projektování distribuovaných systémů11 Propojení na malé vzdálenosti Požadavky 20m Velká šířka pásma Minimální doba odezvy Proprietální sítě Servernet, Myranet, Wulfkit, Quadrics Nevýhody Speciální hardware (adaptéry, přepínače) Speciální konfigurace Problémy s připojením do standardních sítí Standardní propojení (ATM, FDDI, 10GBASE-T)

Metro Ethernet Services Projektování distribuovaných systémů Lekce 19 Ing. Jiří ledvina, CSc.

Projektování distribuovaných systémů13 Metro Ethernet Services Soubor standardů Integrace Ethernet služeb do všech sítí Zaváděno poskytovatelem, nedotkne se uživatele Umožňuje propojení více poskytovatelů Technical specification MEF 10, Ethernet Services Attributes Phase 1

Projektování distribuovaných systémů14 Model služeb CE – Customer Edge UNI – User-Network Interface MEN - Metro (metropolitan) Ethernet Network

Projektování distribuovaných systémů15 Architektura

Projektování distribuovaných systémů16 Architektura

Projektování distribuovaných systémů17 Pohled zákazníka Služby popsány z pohledu zákazníka Typ technologie a architektura uvnitř Metro sítě je neviditelná Výhoda – zákaznická síť je nezávislá na vývoji Metro sítě

Projektování distribuovaných systémů18 UNI – User Network Interface Fyzické rozhraní mezi zákazníkem a poskytovatelem Většinou ve vlastnictví poskytovatele – konektor RJ-45 Zařízením je Ethernet switch, patch panel Výhoda je připojení existujících Ethernetovských zařízení do sítě Vychází se z obrovského množství existujících zařízení

Projektování distribuovaných systémů19 Služby Fyzická vrstva je popsána dle IEEE802.3 (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) Všechna UNI mají totožnou vrstvu 2 protokolu Rozlišují se Ingress servisní rámce Egress servisní rámce Formát servisního rámce totožný s Eth. Rámcem Délka 1522 (802.1Q) Délka 1518 (bez 802.1Q)

Projektování distribuovaných systémů20 Transparentnost doručování Transparentní přenos rámce (během přenosu se nemodifikuje) Výjimky Egress má 802.1Q --- ingress nemá Egress bez 802.1Q --- ingress může mít Egress má 802.1Q --- ingress má ale jiný ID Detekce chyb Není-li FCS v pořádku, rámce se zahodí

Projektování distribuovaných systémů21 Virtuální spojení Metro síť – jako Ethernet Kopírování zpráv mezi UNI (doručování všem) Ve veřejné síti neakceptovatelné Ethernet virtual connection (EVC) EVC je spojení 2 nebo více UNI Servisní rámce jsou přenášeny mezi UNI v EVC Nemohou pronikat do jiné EVC EVC je VPN na úrovni 2 Jedno UNI může být ve více EVC K EVC připojeno více UNI

Projektování distribuovaných systémů22 Virtuální spojení

Projektování distribuovaných systémů23 Ethernet Virtual Circult (EVC) Existují 2 typy EVC Point-to-point EVC Multipoint-to-multipoint EVC Propojení 2 nebo více UNI Bcast a mcast poslány do všech UNI v EVC Unicast – 2 možnosti  Replikace do všech UNI v EVC (sdílený Ethernet)  Učení se MAC adresy (učící se most)

Projektování distribuovaných systémů24 UNI a EVC Identifikace EVC v UNI Na jedno UNI připadá více EVC Nutnost zavedení identifikátoru EVC Custom Edge VLAN identifier (CE-VLAN ID) Nutnost mapování CE-VLAN ID na EVC CE-VLAN ID Rozsah číslování 1 až 4095 Odvozen od obsahu servisního rámce CE-VLAN ID je totožný s 802.1Q (12bitů, VLAN ID není 0) CE-VLAN ID je libovolný – bez 802.1Q, rámce s prioritou, implicitní VLAN

Projektování distribuovaných systémů25 Mapování CE-VLAN ID na EVC

Projektování distribuovaných systémů26 Mapování CE-VLAN ID na EVC CE-VLAN ID preservation Ponechání VLAN ID (propojení UNI ve více privátních VLAN sítích) All-to-One Bunding Map V UNI pouze jedna EVC Zavedení minimální konfigurace Všechna CE-VLAN ID se napojí na jedno EVC v UNI Dedikovaný privátní Ethernet

Projektování distribuovaných systémů27 Mapování CE-VLAN ID na EVC

Projektování distribuovaných systémů28 Mapování CE-VLAN ID na EVC

Projektování distribuovaných systémů29 Mapování CE-VLAN ID na EVC One-to-one map

Projektování distribuovaných systémů30 Mapování CE-VLAN ID na EVC Použití One-to-one map

Projektování distribuovaných systémů31 Line Service a LAN service Zavedeny 2 základní služby Ethernet Line service (E-Line) – založeno na point-to-point EVC Ethernet LAN service (E-LAN) – založeno na multipoint-to- multipoint EVC Souvisí s mapováním EVC (Cisco) All-to-one (Ethernet Wire Service, Ethernet Multipoint service) One-to-one (Ethernet Relay Service, Ethernet Relay Multipoint Service)

Projektování distribuovaných systémů32 Parametry přenosu Měření Frame delay Frame-delay variation Frame loss Výpočet Skutečné parametry přenosu se získají výpočtem (CIR – Commited Information Rate, CBS – Commited Burst Size, …)

Projektování distribuovaných systémů33 Rozdělování pásma Rozdělení pásma přes Ingress UNI

Projektování distribuovaných systémů34 Rozdělování pásma Rozdělení pásma přes EVC

Projektování distribuovaných systémů35 Rozdělování pásma Rozdělení pásma přes CoS ID