11.6.2010
Kompetenční centrum ALEF NULA, a.s.
Switching v4.0
Agenda • Základy přepínání • Rodina Cisco Catalyst přepínačů
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
2
1
11.6.2010
Základy přepínání Ethernet
Historie • • • •
OSI Reference Model Layers
Invented by Robert Metcalfe and developed by Xerox in 1970s – 3 Mbps Ethernet defines set of physical and data link protocols CSMA/CD Ethernet frame formats: Ethernet V2 (a.k.a. DIX Ethernet— DEC Intel Xerox) - 1982 IEEE 802.3 – 1983/1985 IEEE 802.2 – LLC and MAC sublayers IEEE 802.1Q - tagged Ethernet frame
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
Application Presentation Session Transport Network
Ethernet
www.alef0.cz
Data Link Physical
4
2
11.6.2010
Adresace • Zdrojová stanice používá k doručení rámce 48 bitovou adresu Media Access Control (MAC) . • 48-bitová adresa je tvořena ze dvou 24-bitových částí: Prvních 24-bit je jednoznačných pro každého výrobce (identifikuje výrobce) zařízení Organizationally Unique Identifier (OUI) Zbylých 24 bitů určuje výrobce
• Tyto adresy jsou unikátní a jsou spravovány IEEE. • Broadcast - FFFF.FFFF.FFFF. • Multicast – z rozsahu 0100.5exx.xxxx LSB on first byte is I/G (Individual/Group)
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
5
Ehernet Frame Format
Preamble Destination Source TYPE MAC Address MAC Address 2 Bytes SFD 6 Bytes 6 Bytes (>1536) 8 Bytes
Data 46 to 1500 Bytes Example: IP
Preamble Destination Source Length DSAP SSAP CTRL MAC Address MAC Address 2 Bytes SFD [1] [1] [1] 6 Bytes 6 Bytes (<1536) 8 Bytes
Payload
Preamble Destination Source DSAP SSAP CTRL OUI Proto Payload MAC Address MAC Address Length SFD [1] [3] [1] [1] 2 Bytes [2] 6 Bytes 6 Bytes 8 Bytes 03 AA AA
FCS [4]
FCS [4]
FCS [4]
Minimum Frame Size: 64 Bytes—Maximum: 1518 KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
6
3
11.6.2010
Princip CSMA/CD
A
CSMA/CD –
KC switching v3.0
B
Carrier Sense Multiple Access Collision Detection
C
D
detekce nosného signálu přístup více zařízení ke sdílenému médiu mechanismus na zjištění kolizí
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
7
Kolizní vs. Broadcastová doména kolizní doména B
A
C kolizní doména
kolizní doména
broadcastová doména • rozdělení do menších kolizních domén • LAN stále tvoří jednu broadcastovou doménu KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
8
4
11.6.2010
Ethernet switch Virtual LANs - VLAN
Jak funguje Switch? MAC: 0200.2222.2222
• Používá stejnou logiku a protokoly jako transparentní bridge
B
• Učí se MAC adresy prohlížením zdrojových MAC v hlavičkách příchozích rámců
2 A
• Předává Broadcast, 1 unknown Unicast (a Multicast) na všechny porty MAC: 0200.1111.1111 • Předává Unicast provoz na porty podle MAC adres • Vytváří LAN segmenty, co segment to port • Používá Spanning-Tree stejně jako bridge KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
C 3 MAC: 0200.3333.3333
Bridge Table Port MAC Address 0200.1111.1111
1
0200.2222.2222
2
0200.3333.3333
3
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
10
5
11.6.2010
Virtual LAN - VLAN • Virtual LAN uzavřená skupina uživatelů která je tvořena skupinou fyzických portů které patří do logické skupiny většinou se jedná o IP Subnet
0200.1111.1111
PC
VLAN 1
broadcastová doména
• Switche separují MAC Address table po VLANách
VLAN 2
• VLANa je broadcast doména, používá se k zmenšení velikosti broadcastové domény
PC 0200.3333.3333
• Je to způsob jak izolovat skupinu uživatelů na L2 KC switching v3.0
0200.2222.2222
PC
Copyright Alef Nula, a.s.
MAC address 0200.1111.1111 0800.2222.2222 0800.3333.3333 0800.4444.4444
0200.4444.4444
Port Port 1 Port 2 Port 3 Port 4
VLAN 1 1 2 2
www.alef0.cz
11
IEEE 802.1Q MAC address 0200.1111.1111 0800.2222.2222 0800.3333.3333
802.1Q Trunk
DA SA Type
VLAN 1
VLAN 1 1 2
VLAN 1 VLAN 2
Switch 1
Port Port 1 Port 2 Port 3
Switch 2
Payload
802.1Q VLAN tag
• Každý rámec je tagován polem 802.1Q VLAN tag které informuje o příslušnosti k patřičné VLAN. • Příklad: Switch 1 přidává do hlavičky VLAN Switch 2 se dívá do hlavičky rámce aby identifikoval číslo VLAN Switch 2 provede table lookup ve VLAN address table KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
12
6
11.6.2010
IEEE 802.1Q VLAN Tagging • Tag se přidává do originálního rámce za DMAC a SMAC • Tag může vést další informace, jako Quality of Service (QoS) - 802.1p • Validní formát pro zařízení “VLAN unaware” – Zdrojová a cílová MAC adresa je nezměněna
• IEEE 802.1Q tag má 4B • Přidané 4 byty tagu vytvářejí “baby giants” – 802.1 přiměl 802.3 k navýšení maximální velikosti rámce z 1518 na 1522 - IEEE 802.3ac KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
13
IEEE 802.1Q VLAN Tagging
Nové pole, 4 Bytes Ethernet v2.0
802.1Q
PREAM. SFD DA Octets 7
1
6
PREAM. SFD DA
SA
TYPE 8100
TAG
6
2
2
SA
TYPE 8100
TAG
TYPE 2
LEN
DATA 42–1500
DATA
FCS 4
FCS
IEEE 802.3 KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
14
7
11.6.2010
Co je TAG? 6
Destination Address
6
Source Address
2
EtherType = 8100
2
Tag Control Information
2
TYPE or LEN
TAG
3 bits
1 bit
12 bits
QoS VLAN VLAN CFI ID Priority ID User priority: 802.1p/CoS
42 to 1500 4
DATA
Canonical Format Indicator: Used if Encapsulating TR
FCS
VLAN ID: 12 Bits (4096 VLANs) KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
15
Nativní VLAN
• Jediná VLAN bez TAGu • Definovaná a povinná v 802.1Q specifikaci • Může být jakákoliv VLAN, ne pouze VLAN 1 ale musí být stejná na obou koncích linky
Native VLAN bez Tagu 802.1Q Trunk
Switch 1 KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Switch 2 Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
16
8
11.6.2010
Spanning tree
Spanning tree – IEEE 802.1D • Důvod: – Vyžadujeme loop-free topologii v redundantní síti – Automatickou obnovu v případě výpadku linky
• Konvergence typicky 30 – 50 sec. • Cisco přidalo mnoho rozšíření pro zlepšení rychlosti konvergence – UplinkFast, BackboneFast (v rámci PVST+) KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
18
9
11.6.2010
Proč potřebujeme Spanning Tree? BROADCAST
A
Port 1 Port 3
1
2
Port 2
B
A
3
4
1
2 CONTINUOUS FLOODING
B 4
3
Traffic Storms! KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
19
Základy Spanning Tree
Jeden switch je vybrán jako Root (kořen), na základě nejnižšího Bridge ID (Priorita a MAC Address) A
F
F Root
F
F Stromová Loop-Free topologie
F
F
F
F
F
Port je blokován (logicky): Nepřijímá a neodesílá provoz
XB B
Loop-Free Connectivity KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
20
10
11.6.2010
Defaulní STP timery IEEE 802.1D Defaults
Max_Age + 2× Fwd_Delay
• Hello - 2 seconds (min. 1 sec.)
Time
• Forward delay - 15 seconds (min. 4 sec.)
Blocking
20 Sec
Max–Age
• Maximum age - 20 seconds (min. 6 sec.) LinkUp
Listening
15 Sec
LISTENING
Pre-Forwarding 1 Learning
FWD-DELAY
MAX-AGE BLOCKING
802.1D (STP)
15 Sec
Pre-Forwarding 2 Forwarding
LEARNING STATE TRANSITION
FWD-DELAY
Až 50 Sekund!
FORWARDING KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
21
Příklad STP Směrem k Enterprise Core
• Campus network Příklad pro jednu VLAN
Distribution Switches F F
Root
Zabezpečuje path recovery F
F
Zajišťuje loop-free topology Obě brány (GW) jsou dosažitelné Vyžadován rychlý fail-over
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
X Wiring Closet Switch
www.alef0.cz
F
B
22
11
11.6.2010
Příklad STP pokr. Směrem k Enterprise Core
• Campus network Příklad pro jednu VLAN
Distribution Switches F F
Root
Zabezpečuje path recovery Zajišťuje loop-free topology
F
X
Link Failure
Obě brány (GW) jsou dosžitelné Vyžadován rychlý fail-over
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Wiring Closet Switch
F
www.alef0.cz
23
Ethernet – pokročilé funkce
Copyright Alef Nula, a.s.
12
11.6.2010
Ethernet Control Protocols • • • • •
Moderní Spanning Tree Protocoly VLAN Trunking Protocol (VTP) Cisco Discovery Protocol (CDP) Uni-Directional Link Detection (UDLD) EtherChannel Protocol (PAgP and 802.3ad)
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
25
Typy Spanning Tree • IEEE 802.1D: MAC Bridges (Spanning Tree Protocol) • Cisco PVST: Per VLAN Spanning Tree • Cisco PVST+: Per VLAN Spanning Tree Plus • IEEE 802.1w: Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) • IEEE 802.1s: Multiple Spanning Tree Protocol (MST) • Cisco PVRST+: Per VLAN Rapid Spanning Tree (uses 802.1w) KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
26
13
11.6.2010
Rapid Spanning Tree (RSTP) IEEE 802.1w • IEEE 802.1w je rozšíření IEEE 802.1D, které používá explicitní handshake k vyjednávání stavu portů • Kompatibilní s bridge s 802.1D • Rychlá konvergence pouze na point-to-point FullDupleX linkách pouze pokud jsou všechy edge porty správně identifikovány pouze pokud nepotřebuje interakci s 802.1D • Začleňuje Cisco rozšíření 802.1D Backbonefast, Uplinkfast a Portfast KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
27
RSTP - IEEE 802.1w • Handshake mechanism uses Proposal-agreement messages: “Chci se stát designated, souhlasíš?”
• Už nepotřebujeme dlouhé timery
Root
Proposal
Agreement
1
2
Proposal
Agreement
3
4
• Můžeme dosáhnout subsecond konvergence • Jsou definovány čtyři role portů KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
28
14
11.6.2010
“Klasický” proces k forwarding stavu 802.1D
Root
R
A
A
•
R
a
•
A
se stane root portem a přestane vysílat BPDUs
•
R
A
začínají jako designated, v listening stavu
a A přejdou do forwarding přes listening and learning (2x15 = 30 sek.)
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
29
Rapid proces k forwarding stavu 802.1w Proposal Root
R
A
A
Agreement
•
R a A začínají jako designated, blocking stav nastaví proposal bit v BPDUs
•
A se stane Root portem, jde do stavu forwarding a posílá BPDU s agreement bitem nastaveným na Root
• Jakmile R přijme agreement, jde do forwarding ( <1 sec) KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
30
15
11.6.2010
IEEE 802.1w role portů Root Port:
R
Port přijímající nejlepší BPDU pro celý bridge (switch) – nejkratší cesta k Root Bridge ve významu path cost D
Root D
Designated Port:
R
A
R
A A
Port vysílající nejlepší BPDU na segment
D
D
B B
Alternate Port: Blokovaný port, kvůli BPDUs z jiného bridge - redundantní cesta k Rootu (zálohuje root port)
B
Backup Port: Blokovaný port, kvůli BPDUs ze stejného bridge - redundantní cesta k segmentu (zálohuje designated port)
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
31
IEEE 802.1s Multi-Instance Spanning Tree Protocol (MSTP)
Root
B
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
F
B
F
B: Blocking
– Větší administrativní složitost – Snižuje nároky na bandwidth a CPU – až 64 instancí KC switching v3.0
Root
VLAN 10 VLAN 20 VLAN 30 VLAN 40
• Důvod: sdílení jediné instance spanning tree (topologie) pro více VLAN • Až 64 unikátních logických topologií (instancí) • MST
www.alef0.cz
F: Forwarding
32
16
11.6.2010
Flex Link - redundance bez použití STP
• Rychlá konvergence po výpadku linky sub 100msec
• Čas konvergence není závislý na počtu VLAN nebo MAC adres KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
33
Cisco Discovery Protocol
Copyright Alef Nula, a.s.
17
11.6.2010
Cisco Discovery Protocol • Oznamovací protokol • Nezávislý na mediu • Nezávislý na protokolu • Viditelný pouze u sousedů
Cisco Discovery Protocol
• Na všech zařízeních
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
35
Cisco Discovery Protocol • CDP agent poslouchá co pošlou sousedi • Zařízení si periodicky vyměňují parametry • Každé zařízení má “CDP” cache table a plní CDP MIB
Cisco Discovery Protocol
• Tabulky mohou být vyčteny management aplikacemi DISCOVERY EXCHANGE • • • • KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
IP address Device type Software revision Device ID
• • • •
Native VLAN VTP domain name Capabilities Port ID, duplex Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
36
18
11.6.2010
Cisco Discovery Protocol • Používá multicast adresu 01-00-0C-CC-CC-CC • Používá SNAP encapsulation (OUI=Cisco, Proto=0x2000) • Defaultně zapnuto • Ladění lze provádět selektivně na zařízení, interface nebo subinterface • Default interval je 60 sekund • Default time-to-live je 180 sekund • CDP pakety jdou přímo na CPU (supervisor), nejsou flooded – one hop protocol
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
37
CDP na switchích i routerech
2/1
1/1 ZEUS
C4000
C7200
FE1/0
APOLLO
HERCULES
FE3/0 2/3 CRONUS
C5000
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
3/3
FE2/0
C6000
FE4/0 C5000
RHEA hercules#show cdp neighbor Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater Device ID Local IntrfceHoldtme Capability Platform Port ID apollo FE2/0 136 T S WS-C6000 2/1 zeus FE1/0 172 T S WS-C4000 1/1 cronus FE3/0 179 T S WS-C5000 2/3 rhea FE4/0 171 T S WS-C5000 3/3
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
38
19
11.6.2010
show cdp neighbor detail
C7200
HERCULES
FE4/0 3/3
3/2 RHEA 3/1
1/1 ZEUS ZEUS
C4000
KC switching v3.0
rhea> (enable) show cdp neighbor detail
C5000
2/1 APOLLO
C6000
Device-ID: zeus Device Addresses: IP Address: 192.10.10.6 Holdtime: 151 sec Capabilities: SWITCH Version: WS-C4000 Software, Ver Dmp SW: 5.1 Nmp SW: 5.1 Copyright (c) 1994,1995 by Cisco Systems DMP S/W Compiled on Aug 9 1996 10:54:03 NMP S/W Compiled on Aug 9 1996 10:19:13 Platform: WS-4000 Port-ID (Port on Device): 1/1 Port (Our Port): 3/2 ... ...
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
39
Autonegotiation and Uni--Directional Link Detection Uni Protocol
Copyright Alef Nula, a.s.
20
11.6.2010
Ethernet Autonegotiation • Autonegotiation umožnuje Fast Ethernet card nebo switchi zjištění rychlosti a duplexu připojeného zařízení • Podpora pro half duplex i full duplex negotiation • Autonegotiation používá sérii Fast Link Pulses (FLPs) ke komunikace se zařízením na druhém konci kabelu • Pokud je zařízení na druhém konci pomalejší „vidí“ pouze některé pulzy…
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
41
Unidirectional Link Detection (UDLD) • Detekuje jednocestnou logickou konektivitu • Chyby na fyzické vrstvě detekuje autonegotiation a FEFI*
Faulty Gbic?
• Detekuje chyby na druhé vrstvě
RX
TX
TX
RX
6500-1>sh int g2/1 GigabitEthernet2/1 is up, line protocol is up *FEFI: Far End Fault Indication KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
42
21
11.6.2010
Proč je jednosměrná linka problémem? • Root vysílá BPDUs • Soused je nepřijímá a myslí si že root je mrtvý tak prohlásí sebe za roota
Uni-dir link ROOT TX RX RX
• Spodní switch přepne blokovaný port do stavu forwarding smyčka v síti
RX
TX RX
TX
TX
UDLD
• Síť nefunguje, troubleshooting je velmi komplikovaný
RX TX TX
RX
RX
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
43
Specifikace UDLD • Dest. mcast 01-00-0C-CC-CC-CC Protocol Type 0x2111 • UDLD je defaultně vypnuto • Oba konce musí mít UDLD zapnuto • Update/timeout měnitelné (7 seconds minimum) • Configurable per switch port • Dva mody: Aggressive a Normal Normal: detekuje jednosměrný provoz a prohozené konektory Aggressive: na P-2-P linkách, 8x vyšle fast messages a tím zkusí znova připojit zařízení, pokud neuspěje nastaví interface na ERR-DISABLE KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
Uni-dir link ROOT TX RX RX RX
TX RX
TX
TX
UDLD RX TX TX
RX
RX
www.alef0.cz
44
22
11.6.2010
Jiné detekovatelné problémy • Více než jenom problém s kabelem • Jednocestné spojení může způsobit STP smyčky • Všechny interfacy „vypadají UP“ • UDLD toto řeší UP!
UP!
UP!
TX RX TX RX
TX RX TX
FIBER PATCH PANEL RX
UP!
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
TX
TX RX
RX
UP!
UP!
45
Etherchannel
Copyright Alef Nula, a.s.
23
11.6.2010
EtherChannel Protocoly (PAgP and 802.3ad) • Logická agregace stejných linek (až 8) 10/100/1000/10GE ports • Funguje mezi switchi, routery a síťovými kartami některých výrobců • Channel je vždy point-to-point a pro protokoly vypadá jako jedna logická linka
EtherChannel
• Cisco’s PAgP (Port Aggregation Protocol); destination MAC address 0100.CCCC.CCCC and SNAP encapsulation (OUI=Cisco, Proto=0x0104) • IEEE 802.3ad LACP; destination MAC address 0180.C200.0002 and Ethertype 0x8809 KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
47
Multichassis Cisco EtherChannel Links (MEC) • Překlene víc jak jeden fyzický switch • Všechny porty v multichassis Cisco EtherChannel link mají ten samý zdroj, jedno v jakém chassi se fyzicky nacházejí • Stejné jako Etherchannel
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
48
24
11.6.2010
Etherchannel Load Balancing • Jak které zařízení load balancuje? Layer 2 devices Source/destination MAC Source/destination IP (c2960)
Layer 3 Switch or Router
Layer 3 devices Source/destination MAC Source/destination IP Source/destination L4 port
Server Layer 2 Switch
Server NICs Source/destination MAC KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
49
EtherChannel (PAgP and 802.3ad)
A
B 100/1000 Ethernet 1
EtherChannel
100/1000 Ethernet 2 100/1000 Ethernet 3 100/1000 Ethernet 4 100/1000 Ethernet 5 100/1000 Ethernet 6 100/1000 Ethernet 7 100/1000 Ethernet 8
• Load sharing a redundance první vrstvy • Typický fail-over je pod 250msec • Můžeme rozdělit channel přes line karty na modulárním chasi a na 3750 přes stack • Load Balancing v závislosti na informacích z 2.,3.,4. vrstvy KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
50
25
11.6.2010
Administrativní stavy Etherchannelu • Administrátor konfiguruje stav channelu s PAgP nebo LACP ON
Chci být channel a je mi jedno co chce druhá strana! (negeneruje proces LACP nebo PAgP)
OFF
Nikdy nechci být channel a je jedno co chce druhá strana! (plati pro PAgP i LACP)
Desirable
Chci být channel. Co na to druhá strana? (Používá se když chci iniciovat dynamický etherchannel)
Auto
Můžu být channel. Záleží na tobě! (Default mode pro plug-and-play)
Active
Podobné jako Desirable
Passive
Podobné jako Auto
LACP Terminologie
Active-active,Active-passive,On-on
(Keepalives se posílají každých 30 vteřin) KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
51
Power over Ethernet
Copyright Alef Nula, a.s.
26
11.6.2010
Typy podporovaného Power over Ethernet • Cisco pre-standard Power over Ethernet – Cisco IP telefony a Wireless LAN Access Pointy
• Všechna zařízení splňující IEEE 802.3af – IP phones, Access Points, IP Video Cameras, atd. – Pokud zařízení dodržuje standard tak je výrobce nepodstatný
• Catalyst 3750 může napájet zařízení Cisco pre-standard i IEEE 802.3af – Automaticky detekuje typ zařízení – Dodává patřičný výkon bez jakékoliv konfigurace KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
53
IEEE 802.3af Power Classification
Note: Difference between PSE port and PD includes power loss on the cable Class 0 : PD is detectable but doesn’t provide power requirements KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
54
27
11.6.2010
Počet podporovaných PoE zařízení • 370 Wattů dedikovaných pro PoE zařízení – není potřeba externího zdroje • 24 port switch: 15.4 W může být dodáváno pro všech 24 portů • 48 port switch: 24 portů na 15.4 W, 48 portů na 7.7 W nebo cokoliv mezi
• Standard (IEEE 802.3af) definuje pouze že PoE switch musí dodávat energii pro jeden port. • Je třeba si uvědomit kolik práce ušetří nasazení PoE switche a co přinese. (adaptery, zálohování) • Klasifikace zařízení šetří energii, cisco jde dál a používá CDP k power managementu KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
55
Portfolio Cisco přepínačů
Copyright Alef Nula, a.s.
28
11.6.2010
Cisco Ethernet přepínače • Small Business (Linksys) – Unmanaged, Managed
• Small Business Pro – Součást více produktů řady 500
• Catalyst přepínače – Fixní konfigurace (2960/3560/3750) – Modulární (4500/6500)
• Data-centrové přepínače – Nexus – 4900
• …
Fixed configuration Cisco Catalyst 4948 10/100/1000 + 2 10GE wire-speed switching Rack-optimized server switching Jumbo frame support Dual, hot swappable, internal power supplies Hot swappable fan tray Cisco Catalyst 3750 and Catalyst 3750-E Stackable 10/100 and GE configurations + 2 10GE Cisco StackWise™ Plus and StackWise technology Enterprise-class intelligent Layer 3/4 services Modular power supply with Catalyst 3750-E PoE configurations with up to 15.4W on all 48 ports Cisco Catalyst 3560 and Catalyst 3560-E 10/100 and GE configurations + 2 10GE Enterprise-class intelligent Layer 3/4 services Modular power supply with Catalyst 3560-E PoE configurations with up to 15.4W on all 48 ports
Price-Performance
Full Layer 3 Routing
Layer 2 Intelligent Services
Cisco Catalyst 2960 10/100 and 10/100/1000 and Power over Ethernet 8-, 24-, and 48-port configurations with dual-purpose Gig uplinks Enhanced L2+ LAN Base IOS for intelligent services Entry-level L2 LAN Lite IOS
GUI-Managed Cisco ESW 500 Series Switches Low-density, stand-alone, managed 10/100 or 10/100/1000 switching Tailored for businesses with up to 250 users
Function, Flexibility, Scalability KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
58
29
11.6.2010
L2 portfolio
Price-Performance Price-Performance
Layer 2 Intelligent Services Cisco Catalyst 2960 with LAN Base
Layer 2 Basic Services Cisco Catalyst 2960 with LAN Lite
GUI-Managed Cisco ESW 500 Series Switches
•
Enhanced Intelligent QoS, Security and availability
•
10/100 and 10/100/1000 and Power over Ethernet Layer 2+ switching with Gigabit uplinks Designed for mid-sized business and enterprise wiring closets and branch offices
• • •
Simplified configuration and troubleshooting Scalable management from a central location
Basic QoS, Security and availability 10/100 Layer 2 switching with Gigabit uplinks Designed for small branch offices and wiring closets Simplified configuration and troubleshooting Scalable management from a central location Tailored for small businesses Standalone, managed 10/100 or 10/100/1000 switching with Gigabit uplinks , with Power over Ethernet oúion Simple Deployment, Management and Troubleshooting with Cisco Configuration Assistant
Function, Flexibility, Scalability Function, Flexibility, Scalability
Cisco ESW 500 Series Switches • Nástupce Catalyst Express 500 a 520 • Dvě modelové řady: – ESW 520 s 8, 24 nebo 48 10/100BaseT porty a dvěma 1000BaseT /SFP uplinky (combo) – ESW 540 s 8, 24 nebo 48 10/100/1000BaseT porty a dvěma nebo čtyřmi 1000BaseT/SFP uplinky (combo) • Většina modelů variantně s PoE • Switching capacity od 3.6 do 96GBbps dle modelu • GUI management, SNMP v1, 2c a 3 • Nemá telnet, TACACS+ • Určen pro malé podnikové sítě
Copyright Alef Nula, a.s.
30
11.6.2010
Cisco Catalyst 2960 Series Switches
Catalyst 2960
Copyright Alef Nula, a.s.
31
11.6.2010
Proč Catalyst 2960? • Ze stejné dílny, jako Catalyst 3560 a 3750 – Stejná HW architektura – Podobná SW strategie – Identický QoS
• • • • •
2 nebo 4 (2960G) dual-purpose uplinky Vysoká propustnost 32 Gbps resp. 16 Gbps (modely s Fast ) Možnost 10/100 nebo 10/100/1000BaseT (2960G) IPv6 ready 2 verze HW/SW – LAN Base a LAN Lite – Není možný upgrade LAN Lite na LAN Base
Rodina Cisco Catalyst 2960
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
64
32
11.6.2010
Catalyst 2960 LAN Lite Software
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
65
Rozdíly mezi Lite a Base
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
66
33
11.6.2010
Cisco Catalyst 29602960-S Series Switches
2960-S LAN Base • • • •
Až 2x 10-GE SFP+ nebo až 4x SFP GE uplinky 24x nebo 48x 10/100/1000 portů Prospustnost 88 Gbps FlexStack Stacking – stohovacími moduly s propustností 40 Gbps lze propojit až 4 přepínače 2960-S
• PoE+ až 30W per port – Dle zdroje je pro napájení k dispozici 740W nebo 370W
• USB rozhraní – Zjednodušená distribuce a záloha konfigurace nebo IOS
Copyright Alef Nula, a.s.
34
11.6.2010
FlexStack Stacking Čtyřčlenný stoh pomocí 0,5m kabelů
Čtyřčlenný stoh pomocí 0,5m a 3m kabelů
FlexStack modul
FlexStack kabel
FlexStack vs. StackWise Plus FlexStack Device limit Stack bandwidth Architecture Dynamic ring load balancing Stack convergence Stack quality of service (QoS)
9 units
10G/20G
32G/64G
Hardware drop table
Ring (destination stripping)
No
Yes
1-2 seconds
Few milliseconds
Applied hop by hop
Applied on ingress
Management
Single IP address, SNMP, syslog
Single IP address, SNMP, syslog
Configuration
Single config and CLI, auto image and config update
Single config and CLI, auto image and config update
Unified
Unified
Synchronize Address Resolution Protocol (ARP), MAC address, Internet Group Management Protocol (IGMP), VLAN tables
Synchronize Address Resolution Protocol (ARP), MAC address, Internet Group Management Protocol (IGMP), VLAN tables, routing tables
Cross-stack features
Yes
Yes
Single bridge-ID
Yes
Yes
Stack master 1:N redundancy
Stack master 1:N redundancy
Show and debug commands
Single forwarding and control plane
Redundancy
Copyright Alef Nula, a.s.
StackWise Plus
4 units
35
11.6.2010
2960-S LAN Lite • 2x SFP GE uplinky • 24x nebo 48x 10/100/1000 portů • USB rozhraní – Zjednodušená distribuce a záloha konfigurace nebo IOS
Cisco Catalyst 3560 Series
Copyright Alef Nula, a.s.
36
11.6.2010
Cisco Catalyst 3560 Series Models Catalyst 3560-8PC • 8 10/100 + 1 dual purpose 10/100/1000 & SFP port • 124W PoE
Three Software Licenses IP Base Software License • Enterprise-class intelligent services: advanced QoS, enhanced security, RIP, and static IP routing
IP Services Software License • IP Base feature set plus: dynamic IP unicast routing, smart multicast routing, and PBR Advanced IP Services License • Adds IPv6 routing and ACLs KC switching v3.0
Catalyst 3560-24TS • 24 10/100 + 2 SFP ports
Catalyst 3560-48TS • 48 10/100 + 4 SFP ports
Catalyst 3560-24PS
Catalyst 3560-48PS
Catalyst 3560G-24PS
Catalyst 3560G-48PS
• 24 10/100 + 2 SFP ports • 370W PoE
Catalyst 3560G-24TS • 24 10/100/1000 + 4 SFP
Catalyst 3560G-48TS • 48 10/100/1000 + 4 SFP
Catalyst 3560G-24PS
Catalyst 3560G-48PS
Catalyst 3560G-24PS
Catalyst 3560G-48PS
• 24 10/100/1000 + 4 SFP • 370W PoE Copyright Alef Nula, a.s.
• 48 10/100/1000 + 4 SFP • 370W PoE
www.alef0.cz
73
Výkon • 32 Gbps forwarding bandwidth • Forwarding rate based on 64-byte packets: 6.5 Mpps (Cisco Catalyst 3560-24TS and Catalyst 3560-24PS) 13.1 Mpps (Cisco Catalyst 3560-48TS and Catalyst 3560-48PS); 38.7 Mpps (Cisco Catalyst 3560G-48TS, Catalyst 3560G-48PS, Catalyst 3560G-24TS and Catalyst 3560G-24PS) • 128 MB DRAM • Configurable up to 12,000 MAC addresses • Configurable up to 11,000 unicast routes • Configurable up to 1000 IGMP groups and multicast routes
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
74
37
11.6.2010
Cisco Catalyst 3750 Series
Cisco Catalyst 3750 – Stackwise • 32-Gbps Stack Interconnect • Stack up to 9 Units
Unified Stacking, Behaving As a Single Unit
• Separate Stacking Port • 1:N Master Redundancy • Autoconfiguration and Cisco IOS® Version Check/update • Cross-Stack EtherChannel and QoS • Line-Speed Performance with QoS and ACLs for Gigabit Ethernet • Hot Add and Delete of Gigabit Ethernet and Fast Ethernet Chassis in Same Stack • Patented Cable Connector KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
76
38
11.6.2010
Cisco Catalyst 3750 Catalyst 3750-24TS
Catalyst 3750-48TS
• 24 10/100 + 2 SFP ports
• 48 10/100 + 4 SFP ports
Catalyst 3750-24PS Catalyst 3560G-24PS
Catalyst 3750-48PS Catalyst 3560G-48PS
• 24 10/100 + 2 SFP ports • 370W PoE
• 48 10/100 + 4 SFP ports • 370W PoE
Catalyst 3750G-24TS-1U Catalyst 3750G-48TS • 24 10/100/1000 + 4 SFP
• 48 10/100/1000 + 4 SFP
Catalyst 3750G-24PS Catalyst 3560G-24PS
Catalyst 3750G-48PS Catalyst 3560G-48PS
• 24 10/100/1000 + 4 SFP • 370W PoE
• 48 10/100/1000 + 4 SFP • 370W PoE
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Catalyst 3750-24TS • 24 10/100/1000
Catalyst 3750-12S Catalyst 3560G-24PS • 12 SFP (AC or DC)
Catalyst 3750-24FS • 24 10/100/1000
www.alef0.cz
77
Výkon • 32 Gbps switching fabric • Stack-forwarding rate of 38.7 mpps for 64-byte packets • Forwarding rate: 6.5 mpps (Cisco Catalyst 3750-24TS, Catalyst 3750-24FS, Catalyst 3750-24PS), 13.1 mpps (Catalyst 3750-48TS and Catalyst 3750-48PS), 17.8 mpps (Catalyst 3750G-12S), 35.7 mpps (Catalyst 3750G-24T and Catalyst 3750G-16TD), 38.7 mpps (Catalyst 3750G-24TS, Catalyst 3750G-24WS, Catalyst 3750G-24PS, Catalyst 3750G-48TS, Catalyst 3750G-48PS)
• Configurable up to 12,000 MAC addresses • Configurable up to 11,000 unicast routes (up to 20,000 Catalyst 3750G-12S) • Configurable up to 1000 IGMP groups and multicast routes KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
78
39
11.6.2010
Catalyst IOS Packages (from 12.2.25SEB)
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
79
Cisco Catalyst 3560v2 a 3750v2
Copyright Alef Nula, a.s.
40
11.6.2010
Přepínače 3560v2 a 3750v2 • 100Mbit/s přepínače – Nástupci 100Mbit/s přepínačů 3560 a 3750
• Výhody oproti původní generaci: – Kompatibilita s RPS 2300 • systém pro zálohování napájecího zdroje
– Nižší spotřeba energie • PoE modely mají spotřebu nižší o cca 11% při 50% datové a PoE zátěži • Non-PoE modely mají spotřebu nižší o cca 14% při 50% datové zátěži
– Plná EnergyWise podpora • Lze provádět monitoring spotřeby energie a implementovat aplikace pro další úsporu energie
– Jednotná hloubka 11,9” – Existence 3560v2 s DC zdrojem KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
81
Cisco Catalyst 3560E a 3750E
Copyright Alef Nula, a.s.
41
11.6.2010
Catalyst 3750-E Models PoE and data only options 128 Gbps throughput backplane Any 3750-E model can be connected with another through StackWise Plus 3750-E models can be combined in a stack with existing 3750 models in a mixed stack
24 10/100/1000T Ports + 2x 10GE
48 10/100/1000T Ports + 2x 10GE
24 10/100/1000T Ports w/POE + 2x 10GE
48 10/100/1000T Ports w/POE + 2x 10GE KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
83
Catalyst 3560-E Models The 3560-E is for standalone deployments 128 Gbps throughput backplane
24 10/100/1000T Ports + 2x 10GE
Similar features to the 3750-E, but StackWise is removed 48 10/100/1000T Ports + 2x 10GE
Same software features Same PoE options
24 10/100/1000T Ports w/POE + 2x 10GE
48 10/100/1000T Ports w/POE + 2x 10GE KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
84
42
11.6.2010
10 Gigabit Ethernet Two 10GE uplink interfaces Wire rate forwarding performance Supported X2 Transceivers LX4 (MMF - 300m SMF - 10km) LR (SMF 10km) SR (MMF) CX4 (Copper) ER (SMF 40km)
TwinGig Adapter converts an X2 interface into dual SFP interfaces All SFPs supported on 3750 platform are supported with the TwinGig Adapter TwinGig Adapters are hot swappable with X2 modules KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
85
Catalyst 3560E-12SD
12 Gig SFP ports and 2 X2 ports Dual redundant FRU power supplies, with a DC option Redundant FRU fans Transceiver support TwinGig Converter Module 10GE X2: SR, LR, ER, CX4, LX4, LRM
Catalyst 3560-E IOS feature set KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
86
43
11.6.2010
Catalyst 3560E-12D
• •
• •
12 10GE X2 ports per switch Transceiver support – 10GE X2: SR, LR, ER, CX4, LX4, LRM – TwinGig Converter Module for mixed GE/10GE environments (No TwinGigs included with switch) 2:1 oversubscribed Capable of dynamic routing – OSPF, EIGRP, BGPv4
KC switching v3.0
•
Dual redundant FRU power supplies, including a DC option Redundant FRU fans Familiar 3750-E and 3560-E features – GOLD, QoS, VRF-Lite, Flexlink 1 RU standalone switch – Ideally suited for spaceconstrained environments
• •
•
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
87
Out of Band Management Two management ports RS-232 serial console port 10/100BASE-TX Ethernet port
Out-of-band management supports Telnet, TFTP, and SSHv2 One interface can manage the entire stack of switches If multiple out-of-band ports are connected to different switches in a stack, one is selected for active use KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
88
44
11.6.2010
Field Replaceable Power Supplies Wide variety of power supply options 48 port POE, 24 port POE, and data only options DC power available in every model for data only
With the RPS 2300, a power supply can be replaced without powering down the switch Cisco Catalyst 3750-E and 3560-E Series Switch Type
Power Supply C3K-PWR1225WAC
C3K-PWR750WAC
C3K-PWR265WAC
C3K-PWR265WDC
48-Port PoE Switch
Switch with 1225WAC Supply
24-Port PoE Switch 48-Port Switch 24-Port Switch
AC Supply
RPS 2450
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
DC Supply
www.alef0.cz
89
RPS 2300 Increases network availability Seamlessly provides backup power to network devices Modular power supplies and fan for flexibility and increased availability Management and configuration capabilities allow users to define and implement the failover policy
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
90
45
11.6.2010
Compatible with a Wide Variety of Switches and Routers • • • • • • • • •
Catalyst 3750E and 3750 switches Catalyst 3560E and 3560 switches Catalyst 2960 switch Catalyst 2950 switch Cisco Catalyst Express 500 switch (Certain models only) Cisco 3825 Integrated Services Router Cisco 2851 Integrated Services Router Cisco 2821 Integrated Services Router Cisco 2811 Integrated Services Router
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
91
Cisco Catalyst 35603560-X Series
Copyright Alef Nula, a.s.
46
11.6.2010
Vlastnosti 3560-X • 24x nebo 48x 10/100/1000 portů, variantně s podporou PoE • 1x modulární uplink modul – 2x 10GE SFP+ uplinky, nebo – 4x GE SFP uplinky, a nebo – kombinace 1x 10GE SFP+ a 2x GE SFP uplinků
• Podpora PoE+ – Až 30W na port – Standard IEEE 802.3at – Dle zdroje pro PoE 435W nebo 800W
• Vysoká dostupnost – Redundantní modulární zdroje a ventilátory
• Cisco EnergyWise – Snížení provozních nákladů díky lepšímu managementu spotřeby elektrické energie KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
93
Vlastnosti 3560-X (2) • Propustnost 160 Gbps • Bezpečnost – MAC security (MACsec) hardwarově akcelerovaná enkrypce
• HW podpora pro multicast routing, IPv4 a IPv6 routing, QoS a ACL • USB Type-A a Type-B porty – Zjednodušená distribuce a záloha konfigurace nebo IOS – Přístup na CLI (příkazový řádek)
• Out-of-band management port • SW verze – LAN Base: Enterprise Access L2 Switching – IP Base: Enterprise Access L3 Switching – IP Services: Advanced L3 Switching (IPv4 a IPv6)
Copyright Alef Nula, a.s.
47
11.6.2010
Uplink moduly • 4x portový GE SFP modul • 4x portový kombinovaný modul – 2x 10GE SFP+ zpětně kompatibilní s 1GE SFP • Transparentní migrace k 10GE
– 2x 1GE SFP – 3 možnosti použití portů: • 2x 10GE • 4x 1GE • Kombinace 1x 10GE a 2x 1GE
Sady vlastností IOS (feature sets)
Copyright Alef Nula, a.s.
48
11.6.2010
Sady vlastností IOS (feature sets) – pokr.
Cisco Catalyst 37503750-X Series
Copyright Alef Nula, a.s.
49
11.6.2010
Vlastnosti 3750-X • Podpora stejných vlastností jako 3560-X • StackWise Plus – Stohování až 9x přepínačů – Rychlost propojení 64 Gbit/s – Zpětná kompatibilita s předchozími verzemi 3750 a 3750-E
• StackPower technologie – Sdílení energie mezi členy stohu
StackPower • Napájecí zdroje mohou být sdíleny mezi členy stohu – Sjednocení individuálních napájecích zdrojů do společného „velkého zdroje“ stohu – Energie ze společného zdroje může být využívána kdekoliv, kde jí je potřeba
• Podporováno pouze se sadou vlastností IP Base nebo IP Services • Sdruženy mohou být napájecí zdroje až čtyř přepínačů stohu – Propojení realizováno pomocí speciálních konektorů a StackPower kabelů
Copyright Alef Nula, a.s.
50
11.6.2010
StackPower (2) • Podpora dvou režimů – Power sharing mode – Redundancy mode
• Power sharing mode – Energie všech zdrojů je sdružena a distribuována dle požadavků v rámci celého power stohu
• Redundancy mode – Během kalkulace celkové energie power stohu není uvažován nejsilnější zdroj – Nejsilnější zdroj je ponechán jako záloha pro pokrytí energetických požadavků po výpadku jiného zdroje – Po výpadku jednoho ze zdrojů přechází power stoh do sharing módu
StackPower (3) • Propojení přepínačů do power stohu pomocí speciální konektorů a StackPower kabelů
Copyright Alef Nula, a.s.
51
11.6.2010
MACsec • Podpora HW akcelerované enkrypce dle IEEE 802.1ae • Použití MACsec Key Agreement (MKA) protokolu pro vyjednání šifrovacích klíčů • MKA a MACsec jsou implementovány po úspěšné 802.1x EAP autentikaci • Šifrován může být pouze provoz na access portech – Vedoucích k PC, serveru nebo telefonu
Checkpoint • • • •
Jaký je rozdíl mezi 3750 a 3750-E Má c2960 PoE? Co je to SFP? Které switche mají 10 Gigabit porty?
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
104
52
11.6.2010
Cisco Catalyst 4900 Series
Catalyst 4900M • Semi-modulární, top-of-rack přepínač • Propustnost – 320 Gbit/s, 250 Mpp/s
• 8x fixních 10GE X2 portů (line rate) • 2x rozšiřující sloty – 20x 10/100/1000 RJ-45 Ethernet karta – 4x 10GE X2 karta – 8x 10GE X2 karta (2:1 oversubscription; podpora TwinGig) – 8x 10GBASE-T RJ-45 (metalický 10GE; 2:1 overs.)
• Redundatní zdroje, 2 RU Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alefnula.com
106
53
11.6.2010
Catalyst 4900M (2)
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alefnula.com
107
Catalyst 4900M (3) • Varianty IOS: – IP Base • Standardní L3 funkce – statický routing, RIP, EIGRP stub
– Enterprise Services • OSPF, EIGRP, BGP
• Podpora IPv6, multicastu
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alefnula.com
108
54
11.6.2010
Kde se dozvíte více?
A0 Základy
A1
A2
Základy směrovače
Základy přepínače
X1 MNG
RS1 Rozšíření přepínače
RS2
RS3
RS4
RS5
RS6
RS9
RS12
X2
OSPF
BGP
ISIS
ATM
IPv6
QoS
Základy MCAST
CSS
X3 RS8
RS7
RS13
Rozšíření MPLS
Základy MPLS
Rozšíření MCAST
KC switching v3.0
Copyright Alef Nula, a.s.
Copyright Alef Nula, a.s.
www.alef0.cz
SCE
109
55