Arquitetura de rede

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Redes de Computadores

Redes Locais Virtuais - VLANs

Paulo Coelho 2005 Versão 1.0

1

Segmentação de LANs
As redes são normalmente segmentadas de modo a reflectir a estrutura administrativa da empresa
aumentar a segurança permitir um controlo mais eficiente do tráfego limitar os broadcasts

Ferramentas standard para facilitar este processo
Routers - restrigem o tamanho dos domíniosde difusão (Broadcast) Bridges/Switches - restringem o tamanho dos domínios de colisão. VLANs

2

Introdução às VLANs
O que é uma VLAN?

Marketing

Engenharia Administração

Rede lógica independente da localização física dos utilizadores Com um único domínio de difusão (broadcast) E destinada a um grupo de interesse.
3

LAN tradicional vs VLANs

4

Tipos de VLANs
Comoconfigurar VLANs? Baseadas em: Agrupamento de portas dos comutadores Grupos de endereços MAC Tipo de protocolo utilizado (IPX, IP, NetBEUI,...) Endereços de rede (ex. Subredes IP) Grupos de Multicast IP Combinação das anteriores

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VLANs baseadas em agrupamento de portas
Alterações e movimentações obrigam a reconfiguração Fácil de implementar e administrar É o tipo de VLAN mais usado
Suportado portodos os fabricantes
Porta
1 2 3 4 5

VLAN
2 2 2 2 3

VLAN 2 (Portas 1–4,9–12) VLAN 3 (Portas 5,6,13,14)

O switch faz o forward das tramas apenas para as portas na mesma VLAN

VLAN 4 (Portas 7,8,15,16) 6

VLANs baseadas em endereços MAC
Porta End. MAC
aa dd mm ppp ff

VLAN
2 2 3 3 2

Quando a estação muda de sitio, os comutadores
Aprendem a nova localização Automaticamenteactualizam as tabelas

1 1 2 2 3 aa dd

Vantagem
Segue os utilizadores automaticamente

VLAN 2

Desvantagem
Difícil de administrar É necessário especificar para cada end. MAC qual a VLAN
VLAN 2

1 ff 3 2

mm

pp

7

VLANs de nível 3
Baseadas em informação de nível 3 Podem ser agrupadas pelo identificador da rede
Subrede IP

Ou por protocolo
IP, IPX, AppleTalk, …Principal vantagem
independência da localização enquanto mantêm a estrutura organizacional

Desvantagens
Administração complexa Comutação dependente da camada 3
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VLANs – Protocolos IEEE de relevo
802.1D - Spanning Tree 802.1w - Fast Spanning Tree 802.1Q - VLAN Trunking 802.1p – QoS nível 2 802.3ad - Link Aggregation

9

VLANs com Spanning Tree
802.1D – Bridging e STP Este standard definea operação da bridge:
source learning forwarding aging stp

O STP garante:
a existência de um caminho único entre duas estações uma elevada tolerância a falhas reconfiguração automatica da rede na situação de falha

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Spanning Tree
STP - Spanning Tree Protocol
Entre 2 redes logicas, existe apenas 1 caminho activo (Forwarding) e o resto dos caminhos então no modo de bloqueio(Blocking).

Existem 3 estados para o protocolo convergir:
listening (15 seg) learning (15 seg) forwarding/blocking

Assim, o standard 802.1d STP demora cerca de 30 seg. para reconstruir a árvore.

11

Spanning Tree

Active link Standby link
12

Fast Spanning Tree
FSTP (802.1w) - Fast Spanning Tree Protocol
O STP demora cerca de 30 segundos a convergir. Este tempo de failover já não éaceitável na maioria das redes actuais. Assim, surgiu o FSTP ou 802.1w. Com o 802.1w, em vez dos 30 segundos, a rede converge em cerca de 5 segundos. Assim o failover é quase imediato.

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IEEE 802.1Q - VLAN Trunking
VLAN 3 VLAN 3

802.1Q

VLAN 2

VLAN 2

VLAN 1

VLAN 1

Um formato normalizado para etiquetação de tramas. Facilita a implementação de VLANs entre múltiplos comutadores dediversos fabricantes.
Inclusão de um identificador de VLAN (VID) nas tramas em transito entre comutadores.

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Etiquetação de tramas
VLAN 2 VLAN 4

VLAN 3

VLAN 3

TPID PRI CFI VLAN ID

Tag Protocol Identifier: 0x8100 Trama etiquetada 802.1Q IEEE 802.1p prioridade (0=elevada, 7=baixa) Canonical Format Identifier: 0 = trama CSMA/CD VLAN identifier 12-bits valores poss. 2 – 4094...
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