Tạo ứng dụng đa nền tảng cho mobile bằng react native 2

Tạo ứng dụng đa nền tảng cho mobile bằng react native 2 Tạo ứng dụng đa nền tảng cho mobile bằng react native 2 Tạo ứng dụng đa nền tảng cho mobile bằng react native 2 Tạo ứng dụng đa nền tảng cho mobile bằng react native 2 Tạo ứng dụng đa nền tảng cho mobile bằng react native 2 Tạo ứng dụng đa nền tảng cho mobile bằng react native 2 Tạo ứng dụng đa nền tảng cho mobile bằng react native 2

DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA

1 Chủ nhiệm đề tài: ThS Lê Gia Hòa

2 Cán bộ phối hợp: ThS Nguyễn Thị Mỹ Trang

3 Cán bộ phối hợp: ThS Nguyễn Thanh Tùng

BẢNG DANH MỤC 4

PHẦN MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TỔ CHỨC IEEE VÀ HỌ CHUẨN IEEE 802 9

1.1 Tổng quan về tổ chức IEEE 9

1.2 Các tiêu chuẩn IEEE 10

1.2.1 Giới thiệu 10

1.2.2 Các bộ tiêu chuẩn thuộc họ IEEE 802 11

1.2.3 Quan hệ giữa các chuẩn IEEE và mô hình OSI 12

1.3 Chuẩn mạng IEEE 802 và chuẩn hóa mạng LAN/WAN hữu tuyến 14

1.3.1 Chuẩn IEEE 802.1 các giao thức LAN tầng cao 14

1.3.2 Chuẩn IEEE 802.2 điều khiển liên kết logic (LLC) 15

1.3.3 Chuẩn IEEE 802.3 tiêu chuẩn cho công nghệ Ethernet: 15

1.3.4 Chuẩn IEEE 802.4, 5, 6, 9, 12, 14: 17

1.4 Chuẩn mạng IEEE 802 và chuẩn hóa mạng LAN/MAN không dây 17

1.4.1 Chuẩn IEEE 802.11 Công nghệ WiFi 17

1.4.2 Chuẩn IEEE 802.15 Công nghệ Bluetooth, ZigBee 17

1.4.3 Chuẩn IEEE 802.16 18

CHƯƠNG 2: GIAO THỨC SPANNING TREE 19

2.1 Vai trò của đường dự phòng trong mạng hội tụ 19

2.1.1 Cấu trúc chuyển mạch dự phòng 19

2.1.2 Hạn chế của chuyển mạch dự phòng 20

2.1.2.1 Hiện tượng bão quảng bá 20

2.1.2.2 Hiện tượng truyền nhiều lượt khung 21

2.1.2.3 Cơ sở dữ liệu địa chỉ MAC không ổn định 22

2.2 Giao thức Spanning - Tree (Giao thức cây bao trùm) 22

2.2.1 Sơ lược giao thức Spanning – Tree 22

2.2.2 Quá trình hoạt động của giao thức Spanning Tree Protocol 24

2.2.3 Các giai đoạn của trạng thái cổng cây khung 27

2.2.4 Giao thức Rapid Spanning – Tree (IEEE 802.1w) 28

2.2.5 Giao thức 802.1x áp dụng cho VLAN 32

2.2.6 Cấu trúc dự phòng và Spanning - Tree 34

CHƯƠNG 3: CÁC KỸ THUẬT MẠNG VÀ ỨNG DỤNG TRONG THIẾT BỊ MẠNG DRAYTEK 37

3.2 Ứng dụng trong thiết kế, thi công hệ thống cáp mạng 44

3.3 Đề xuất một số quy định quản lý hệ thống cáp mạng 50

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

BẢNG DANH MỤC

 Danh mục từ viết tắt

ANSI American National Standards Institute Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ

ATM Asynchronous Transfer Mode Giao thức truyền thông ATM

CCK Complementary Code Keying Kỹ thuật điều chế khóa mã bù

CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access/

Collision Avoidance

Đa truy nhập cảm nhận sóng mạng nhắm tránh xung đội

FDDI Fiber Distributed Data Interface Giao diện Dữ liệu Phân bố theo Cáp sợi

quang IEEE Institute of Electrical and Electronics

Engineers

Học Viện kỹ nghệ Điện và Điện Tử

ISL Inter-Switch Link Các giao thức Cisco Inter-Switch Link ISO International Organization for

Standardization

Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế

LAN Local Area Network Mạng máy tính cục bộ

LLC Logical Link Control Điều khiển logic

MAC Media Access Control Điều khiển truy cập môi trường truyền MAN Metropolitan Area Network Mạng đô thị MAN

MBWA Mobile Broadband Wireless Access Mạng di động băng rộng

MIMO Multi Input Multi Output Kỹ thuật phân chia đa đường

MPLS Multi Protocol Label Switching Một loại công nghệ truyền thông

OSI Open Systems Interconnection

Reference

Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở

VLAN Virtual Local Area Network Mạng Lan ảo

WiMAX Worldwide Interoperability for

Microwave Access

Là một công nghệ viễn thông cho phép kết nối Internet băng rộng ở khoảng cách lớn

WPAN Wireless Personnal Area Network Mạng không dây cá nhân

 Danh mục các hình

Hình 1.2 Quan hệ giữa một số chuẩn IEEE và mô hình OSI 16

Hình 1.3 Quan hệ giữa chuẩn IEEE 802 và mô hình OSI 17

Hình 1.4 Một số loại mạng Ethernet với đường truyền vật lý 17

Hình 2.5 Giao thức Spanning - Tree xây dựng mạng hình cây 24

Hình 2.16 Sử dụng IEEE 802.1Q thiết lập VLAN Trunk 34

Hình 2.17 Các VLAN chạy độc lập tiến trình STP (pVST+) 35

 Danh mục các bảng

Hình 2.19 Cấu trúc luận lý không vòng lặp được tạo ra bởi Spanning -

Tree Hình 2.20 Cấu trúc luận lý không vòng l ặp được tạo ra bởi Spanning –

Tree

37 Hình 3.1 Cấu trúc luận lý không có vòng lặp 37 Hình 3.2 Các cổng tốc độ cao của Draytek VigorSwitch 40

Hình 3.4 Sơ đồ thiết kế mạng logic theo mô hình ba tầng 47 Hình 3.5 Hoạt động của cổng Trunk trên VLAN 48 Hình 3.6 Mô hình High Availability tăng khả năng chịu tải 49 Hình 3.7 Mô hình High Availability lúc ISP1 hỏng 49 Hình 3.8 Mô hình logic High Availability tăng khả năng dự phòng 50 Hình 3.9 Mô hình thực tế High Availability tăng khả năng dự phòng 50

Bảng 1.1 Các bộ tiêu chuẩn thuộc họ chuẩn IEEE 802 13 Bảng 1.2 Các thí vụ về cách tiếp cận đối với mô hình OSI 14 Bảng 2.1 Bảng chi phí đường đi theo băng thông 25

Bảng 2.3 Bảng chi phí đường đi mới theo băng thông 29 Bảng 2.4 Các trạng thái mới của cổng trong giao thức RSTP 30 Bảng 3.1 So sánh đặc điểm kỹ thuật DrayTek VigorSwitch G2280

và G2180

40 Bảng 3.2 Đặc điểm kỹ thuật DrayTek VigorSwitch G2280 42 Bảng 3.3 Đặc điểm kỹ thuật DrayTek VigorRouter 2960 45 45

PHẦN MỞ ĐẦU

Trường Cao đẳng Sư phạm Thừa Thiên Huế là trường đào tạo đa ngành, quy

mô trường không ngừng phát triển để phục vụ cho việc nghiên cứu, giảng dạy và học tập chất lượng cao Hệ thống mạng máy tính c ủa trường đã lắp đặt rất sớm và phục vụ hiệu quả các công việc phục vụ giáo dục đào tạo và nghiên cứu khoa học của trường trong nhiều năm qua

Trong tình hình mới hạ tầng hệ thống CNTT là hệ thống mạng phải được thiết

kế tốt hơn dựa trên các thiết bị mạng có công nghệ mới, làm cơ sở cho xây dựng, phát triển mạng lâu dài Một trong những vấn đề mới đó là tính ổn định, tốc độ cao dựa trên việc xây dựng hệ thống mạng bởi các thiết bị dẫn đường và chuyển mạch thông minh,

hỗ trợ nhiều công nghệ tiên tiến như VLAN và hệ thống mạng có đường truyền dự phòng v.v

Với mục đích đó chắc chắn rằng đề tài sẽ là tiền đề để nhóm nghiên cứu ứng dụng được nhiều trong nhà trường cũng như hướng dẫn cho sinh viên

Mục tiêu nghiên cứu, tình trạng đề tài:

Với đề tài “Nghiên cứu và ứng dụng các kỹ thuật mạng theo chuẩn IEEE802.3, IEEE 802.1D trong thiết bị hãng Draytek vào quản lý hệ thống cáp mạng” chúng tôi

nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ mạng tiên tiến, thông minh đang tích hợp trong các thiết bị mới Trong đó hãng Draytek là một trong những nhà sản xuất và cung cấp các giải pháp mạng nổi tiếng Vì nhà trường đã trang bị thiết bị Draytek 9260 nhưng chỉ lắp đ ặt đơn giản, thiếu đồng bộ Do đó đề tài này tập trung nghiên cứu các chuẩn IEEE 802.1x là các kỹ thuật tích hợp bên trong thiết bị router và switch Draytek

Ngoài ra chúng tôi còn đưa ra các ứng dụng mở rộng thêm, bổ sung các phương

án thiết kế tăng cường tính an toàn cho thiết kế hệ thống mạng đã thực hiện

Đồng thời chúng tôi đề xuất quản lý hệ thống cáp mạng theo tiêu chí mới để những qui định này giúp quản lý hệ thố ng cáp mạng của trường sẽ ổn định cho hạ tầng mạng

Đề tài này là kế tiếp nghiên cứu của người khác

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Trong đề tài này chúng tôi sẽ nghiên cứu chuẩn IEEE 802.3, IEEE 802.1D và các giao thức mới liên quan

- Nghiên cứu chuẩn IEEE 802.3, IEEE 802.1D, IEEE 802.1Q, IEEE 802.1W và IEEE 802.1S được áp dụng vào thiết bị mạng của hãng Draytek bao gồm router, smart switch Đặc biệt quan tâm các thiết bị mạng quan trọng cần phải triển khai hệ thống trong tương lai

Đề tài cũng đề xuất một số quy định quản lý hệ thống cáp mạng cho trường

Tổng quan tình hình nghiên cứu:

- Trong lý thuyết mạng máy tính, bài toán đầu tiên và cho đến ngày nay là nghiên cứu và cải tiến việc truyền tín hiệu từ thiết bị nguồn đến thiết bị đích sao cho tối ưu Theo thời gian xuất hiện lần lượt các kỹ thuật mạng và sau đó thống nhất thành chuẩn mạng

- Trên cơ sở các chuẩn mạng, các nhà sản xuất sẽ sản xuất thiết bị, các nhà nghiên cứu sẽ phát triển các chuẩn mới

- Do nhà sản xuất Draytek chỉ đưa ra các gi ải pháp cơ bản, người kỹ sư mạng phải có nền tảng vững chắc mới có thể linh động cài đặt cũng như tùy biến, do đó việc nghiên cứu áp dụng từ lý thuyết cơ bản đến áp dụng cụ thể để tránh sai sót

Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng:

- Tổng hợp tài liệu dựa trên các đề tài nghiên cứu của các tác giả là chuyên gia

về công nghệ Các tài liệu lý thuyết và tài liệu kỹ thuật của các hãng hàng đầu như Cisco, DreyTek, D-Link, TP-LINK … sau đó dựa vào thực tế trường Cao Đẳng Thừa Thiên Huế để bổ sung thêm phương án thiết kế, ứng dụng mạng phù hợp yêu cầu mới

Đề tài gồm có 3 chương bao gồm:

Chương 1: Cơ sở lý thuyết Cụ thể chương này sẽ nghiên cứu tổ chức IEEE và

họ chuẩn liên quan đến kỹ thuật mạng máy tính IEEE802.x

Chương 2: Giao thức spanning tree Chương này sẽ nghiên cứu giao thức spaning tree cơ bản (IEEE802.1d) và các cải tiến của giao thức này

Chương 3: Ứng dụng cơ sở lý thuyết để bổ sung vào thiết kế mạng của trường CĐSP Thừa thiên Huế Chương này sẽ nghiên cứu các thiết bị Draytek Các phương

án thiết kế, ứng dụng đảm bảo yêu cầu mới ngày càng cao phù hợp theo thực tế sử dụng

Phần cuối của đề tài sẽ là kết luận và hướng phát triển của đề tài

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TỔ CHỨC IEEE VÀ HỌ CHUẨN IEEE 802

Trong chương này sẽ trình bày tổng quan về tổ chức IEEE và các họ chuẩn IEEE 802 cũng như thông tin liên quan đến các chuẩn đã được chuẩn hóa hay chưa Phần này sẽ không đi sâu vào chi tiết về tổ chức IEEE và các tiêu chuẩn cụ thể, mà chỉ nêu lên khái niệm sơ lược, cách tiếp cận cũng như hiện trạng của các tiêu chuẩn thuộc

và tin học, cũng như là các khoa học nhằm đem lại lợi ích cho con người và nghề nghiệp IEEE được thành lập vào năm 1884 bởi một số các chuyên gia điện như Thomas Edison, Alexander Graham Bell…ở New York, Mỹ Tổ chức này chính thức hoạt động đầu năm 1963 Thành viên hiện hơn 420 ngàn người khắp nơi trên thế giới bao gồm kỹ sư, khoa học gia và sinh viên

Tổ chức IEEE đã thành lập một ủy ban chuẩn hóa riêng cho mạng LAN/MAN được gọi là IEEE 802 Ủy ban này đã tiến hành chuẩn hóa các thành phần cũng như từng chi tiết trong cấu trúc mạng LAN/MAN và các quá trình kết nối giữa chúng Các tiêu chuẩn do ủy ban này chuẩn hóa được chia thành các nhóm nhỏ, tương ứng với từng lĩnh vực của các chuẩn đó Ủy ban chuẩn hóa mạng LAN/MAN IEEE 802 có một nguyên tắc cơ bản là duy trì và khuyến khích sử dụng các chuẩn hóa IEEE/ANSI và các chuẩn tương ứng IEC/ISO JTC trong tầng 1 và tầng 2 của mô hình tham chiếu OSI

Ủy ban này gặp nhau ít nhất 3 lần một năm từ khi được thành lập năm 1980 Theo yêu cầu của một số nước thành viên, tập các chuẩn IEEE 802 được quốc tế hóa trong chuẩn JTC1 Tập các chuẩn này được biết đến với ký hiệu là 802.xxx và các chuẩn tương ứng của JTC1 được kí hiệu là 8802-nm IEEE 802 quan niệm khái niệm “local” (trong LAN) nghĩa là các khu trường học, cơ quan,… còn khái niệm “metropolitan” (trong MAN) nghĩa là trong một thành phố, đô thị

Trong họ chuẩn IEEE 802, IEEE đã đưa ra các chuẩn về công nghệ Ethernet đầu tiên, các công nghệ về mạng LAN không dây (Wireless LAN, WPAN, WiMAX),…[7]

1.2 Các tiêu chuẩn IEEE

Các dịch vụ và giao thức đặc tả trong IEEE 802 ánh xạ tới hai tầng thấp (tầng liên kết dữ liệu và tầng vật lý của mô hình 7 tầng OSI) Thực tế, IEEE 802 chia t ầng liên kết dữ liệu OSI thành hai t ầng con LLC (điều khiển logic liên kết) và MAC (điều khiển truy cập môi trường truyền) Cụ thể, ta có thể liệt kê như sau:

Họ chuẩn IEEE 802 hiện có 3 tiêu chuẩn được chuẩn hóa:

- Tiêu chuẩn 802-2001 IEEE cho các mạng LAN và MAN: tổng quan và kiến trúc chung, tiêu chuẩn này là một phần của họ tiêu chuẩn 802 LAN/MAN và nêu tổng quan về họ giao thức này Đồng thời định nghĩa sự tuân thủ với họ tiêu chuẩn IEEE 802, mô tả mối quan hệ của các tiêu chuẩn IEEE 802 với mô hình tham chiếu OSI và mối quan hệ của những tiêu chuẩn này với các giao thức tầng cao hơn Tiêu chuẩn này cũng đưa ra một kiến trúc chuẩn

về địa chỉ LAN MAC và sự nhận dạng các giao thức chung, riêng và chuẩn

- Tiêu chuẩn IEEE 802a-2003 cho mạng LAN và MAN nói về các loại Ethernet cho các loại giao thức khác nhau và triển khai đặc thù c ủa từng nhà cung cấp thiết bị

- Tiêu chuẩn IEEE 802b-2004 cho mạng LAN và MAN nói về quá trình đăng

ký và nhận dạng các mục tiêu

P802/D29 (C/LM) nói về tổng quan và kiến trúc của mạng LAN và MAN Trong dự án này nhằm điểm lại các chuẩn có liên quan đã xuất bản trước đó cũng như thảo luận về các chuẩn này [1][9]

1.2.2 Các bộ tiêu chuẩn thuộc họ IEEE 802

IEEE là tổ chức đi tiên phong trong lĩnh vực chuẩn hóa mạng cục bộ với dự án IEEE 802 bắt đầu được triển khai và kết quả là hàng loạt chuẩn họ IEEE 802 ra đời, tạo nền tảng quan trọng cho việc thiết kế và cài đặt mạng cục bộ trong thời gian qua

Vị trí của họ chuẩn này càng cao hơn khi ISO đã xem xét và tiếp nhận chúng thành chuẩn quốc tế mang tên ISO 8802.x Đến nay họ IEEE 802 bao gồm các bộ tiêu chuẩn sau:

Tiêu chuẩn Lĩnh vực nghiên cứu Trạng thái hoạt động IEEE 802.1 Các giao thức LAN tầng cao

IEEE 802.2 Điều khiển liên kết logic Đã ngừng phát triển

IEEE 802.3 Ethernet

IEEE 802.6 Metropolitan Area Network Đã giải tán

IEEE 802.7 Broadband LAN using Coaxial Cable Đã giải tán

IEEE 802.9 Integrated Services LAN Đã giải tán

IEEE 802.10 Interoperable LAN Security Đã giải tán

IEEE 802.11 Wireless LAN (Wi-Fi certification)

IEEE 802.12 Công nghệ 100 Mbits/s plus

IEEE 802.15 Wireless PAN

IEEE 802.15.1

IEEE 802.15.4

Bluetooth certification ZigBee certification IEEE 802.16

IEEE 802.16e

Broadband Wireless Access (WiMAX certification)

(Mobile) Broadband Wireless Access

IEEE 802.17 Resilient packet ring

IEEE 802.18 Radio Regulatory TAG

IEEE 802.19 Coexistence TAG

IEEE 802.20 Mobile Broadband Wireless Access

IEEE 802.21 Media Independent Handoff

IEEE 802.22 Wireless Regional Area Network

Bảng 1.1: Các bộ tiêu chuẩn thuộc họ chuẩn IEEE 802

1.2.3 Quan hệ giữa các chuẩn IEEE và mô hình OSI

Ngoài mô hình OSI dùng cho việc chuẩn hóa các mạng nói chung, việc chuẩn hóa mạng LAN/MAN cũng đã được thực hiện trong một kho ảng thời gian dài Do đặc trưng riêng, việc chuẩn hóa mạng LAN/MAN chỉ được thực hiện trên hai tầng thấp nhấp, tương ứng với tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI

Hình 1.1: Mô hình phân tầng của mạng LAN Trong LAN, tầng liên kết dữ liệu được chia làm hai tầng con: LLC và MAC LLC đảm bảo tính độc lập của việc quản lý các liên kết dữ liệu với đường truyền vật lý và phương pháp truy cập đường truyền MAC Tầng con LLC trùng với

Trong khi đó, MAC quản lý truy cập đường truyền, hoạt động với vai trò một giao diện giữa tầng con LLC và tầng vật lý của mạng

Hình 1.2 sau sẽ mô tả sẽ so sánh vị trí tương đối của một số chuẩn IEEE 802.x trên khi so sánh với mô hình OSI:

Hình 1.2: Quan hệ giữa một số chuẩn IEEE và mô hình OSI

Hình 1.3: Quan hệ giữa chuẩn IEEE 802 và mô hình OSI Hình 1.3 sẽ mô tả các thí dụ khác nhau về cách tiếp cận của tổ chức IEEE đối với mô hình OSI

Tầng

Các ví dụ khác nhau Tầng Tên gọi

2 Liên kết dữ liệu

Ethernet, 802.11, Token Ring, Token bus, FDDD, PPP, HDLC, Q.921, Frame Relay, ATM, Fire Chanel

1.3 Chuẩn mạng IEEE 802 và chuẩn hóa mạng LAN/WAN hữu tuyến

Bao gồm các bộ chuẩn IEEE 802.1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 12, 14, 17 Những bộ chuẩn này chủ yếu chuẩn hóa về mạng LAN/MAN hữu tuyến, về công nghệ Ethernet cũng như các phương thức truy nhập và báo hiệu vật lý cho các cho các công nghệ mạng LAN/MAN hữu tuyến gồm: Token Bus, Token Ring, DQDB, các dịch vụ tích hợp, ưu tiên theo yêu cầu [1]

Cụ thể như sau:

1.3.1 Chuẩn IEEE 802.1 các giao thức LAN tầng cao

IEEE 802.1 là chuẩn đ ặc tả kiến trúc mạng, kết nối giữa các mạng và việc quản trị mạng đối với các mạng cục bộ Tiêu chuẩn IEEE 802.1 được phát triển cho các lĩnh vực sau: kiến trúc mạng LAN/WAN, kết nối giữa các mạng LAN, mạng MAN và các mạng lưới rộng khu vực khác, bảo mật, tổng thể mạng lưới quản lý và giao thức các lớp phía trên MAC và LLC

Trong họ tiêu chuẩn này hiện đã có nhiều chuẩn cụ thể cho từng vấn đề như:

o chuẩn IEEE P802.1AB/D10 là phiên bản nháp hiện chưa được thông qua nói về các trạm và quá trình khám phá điều khiển truy nhập môi trường

o Chuẩn IEEE 802.1F-1993 (R2004) nói về các định nghĩa và các thủ tục chung cho thông tin quản lý IEEE 802

o chuẩn IEEE 802.1D-2004 về cầu nối điều khiển truy nhập môi trường (MAC)

o Chuẩn IEEE 802.1G, 1998 nói về kỹ thuật thông tin, viễn thông và quá trình trao đổi thông tin giữa các hệ thống

o Chuẩn IEEE 802.1X-2001 nói về điều khiển truy nhập mạng dựa vào cổng

o Chuẩn IEEE P802.1X/D11 là phiên bản nháp hiện vẫn chưa được thông qua cũng nói về điều khiển truy nhập mạng dựa trên cổng

o P802.1t/D10 (C/LM) là chuẩn về kỹ thuật thông tin, viễn thông và trao đổi thông tin giữa các hệ thống – mạng LAN và mạng MAN-các đặc tính chung - phần 3: các c ầu nối điều khiển truy nhập môi trường (MAC)- các hiệu chỉnh về kỹ thuật và nội dung

o P802.1w/D10 (C/LM) chuẩn này cũng như chuẩn P802.1t/D10 ở trên, tuy nhiên phần này nói về quá trình cấu hình lại nhanh

o P802.1X/D11(C/LM) nói về điều khiển truy nhập mạng dựa trên cổng

o P802.1y (C/LM) nói về cầu nối điều khiển truy nhập môi trường trong mạng LAN/MAN - bản sửa đổi thứ 3: Các hiệu chỉnh về nội dung và kỹ thuật và được thông qua vào tháng 12 năm 2005

o P802.1aa (C/LM) nói về điều khiển truy nhập mạng dựa trên cổng trong mạng LAN và mạng MAN

o 802.1d được thực hiện ở lớp 2 trong mô hình tham chiếu OSI Các thiết

bị lớp 2 có khả năng nhận biết 802.1p đều có thể xem các mức ưu tiên gán cho các gói, sau đó nhóm gói đó vào các lớp lưu lượng khác nhau

1.3.2 Chuẩn IEEE 802.2 điều khiển liên kết logic (LLC)

IEEE 802.2 là chuẩn đặc tả tầng LLC (dịch vụ, giao thức) của mạng LAN

Có 3 kiểu giao thức LLC chính được định nghĩa:

o LLC type 1: Là giao thức kiểu không liên kết, không báo nhận

o LLC type 2: Là giao thức kiểu có liên kết

o LLC type 3: Là giao thức dạng không liên kết, có báo nhận

Các giao thức này được xây dựng dựa theo phương thức cân bằng của giao thức HDLC và có các khuôn dạng dữ liệu và các chức năng tương tự, đ ặc biệt là trong trường hợp LLC – type 2

Hiện tại, bộ tiêu chuẩn này không còn hoạt động nữa

1.3.3 Chuẩn IEEE 802.3 tiêu chuẩn cho công nghệ Ethernet:

Với đòi hỏi nối mạng các máy tính với nhau, mạng LAN đã ra đời Cùng với đó

là các bộ giao thức cho phép kết nối LAN (FDDI, TokenRing,…) tuy nhiên phát triển nhất vẫn là Ethernet

IEEE 802.3 là tập hợp các chuẩn IEEE định nghĩa lớp vật lý và lớp con MAC dùng trong mạng Ethernet có dây Nhóm làm việc IEEE 802.3 chính là nhóm đã chuẩn hóa giao thức CSMA/CD (Ethernet), nên IEEE 802.3 còn được dùng để chỉ chuẩn Ethernet

Ethernet là một họ lớn và đa dạng gồm các công nghệ mạng dựa khung dữ liệu (frame-based) dành cho mạng LAN Ethernet định nghĩa một loạt các chuẩn nối dây và phát tín hiệu cho tầng vật lý, hai phương tiện để truy nhập mạng tại phần MAC (điều khiển truy nhập môi trường truyền dẫn) của tầng liên kết dữ liệu (data-link), và một định dạng chung cho việc đánh địa chỉ

Ethernet và mô hình kiến trúc cơ bản đã được hình thành vào những năm 1970

và trở thành công nghệ chủ đạo để xây dựng mạng LAN vào những năm 1980 Trải qua hơn hai thập kỷ phát triển, với mục tiêu xuyên suốt là xây dựng một giao diện mềm dẻo, có độ linh hoạt và tin cậy lớn, giảm giá thành lắp đ ặt mạng, thuận tiện cho việc vận hành và bảo dưỡng, đáp ứng được những đòi hỏi ngày càng cao c ủa mạng chuyển mạch gói, Ethernet ngày nay đã trở nên phổ biến trong các điểm tập trung lưu lượng của mạng Internet, và tại các kết nối của các máy tính trong mạng văn phòng Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, tốc độ Ethernet đã được cải thiện từ Mbps lên Gbps Song song với nó, c ấu hình mạng máy tính sử dụng công nghệ Ethernet cũng đã phát triển từ cấu trúc bus dùng chung lên c ấu trúc mạng chuyển mạch hình sao Đây là những nhân tố quan trọng để xây dựng các mạng máy tính có dung lượng cao, chất lượng cao, hiệu suất cao, đáp ứng được những đòi hỏi ngày càng khắt khe của yêu cầu về chất lượng (QoS)

Do đó, Ủy ban IEEE 802 đã chuẩn hóa Ethernet thành IEEE 802.3 IEEE 802.3 quy định các phương thức truy nhập và báo hiệu vật lý cho các kỹ thuật mạng MAN và LAN hữu tuyến theo CSMA/CD Theo đó, cấu trúc mạng hình sao, hình thức nối dây cáp xoắn (twisted pair) của Ethernet đã trở thành công nghệ LAN được sử dụng rộng rãi nhất từ thập kỷ 1990 đến nay Nó đã thay thế các chuẩn LAN c ạnh tranh khác như Ethernet cáp đồng trục (coaxial cable), Token Ring, FDDI và ARCNET

Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, tốc độ kết nối trong Ethernet không ngừng được nâng cao Vào năm 1995, Fast Ethernet ra đời, IEEE dùng 802.3u để quy chuẩn cho các tiêu chí có liên quan đến Fast Ethernet Tiếp đến là 802.3z (10Gbps qua cáp quang), 802.3ab (10 Gbps qua cáp UTP), 802.3ae(10Gbps),

Hiện có 4 tiêu chuẩn nói về mạng LAN/MAN thuộc họ này

o Chuẩn IEEE 802.3-2002 nói về kỹ thuật thông tin, viễn thông và sự trao đổi thông tin giữa các hệ thống – mạng LAN và mạng MAN, xác định các yêu cầu – phần 3: phương pháp truy nhập CSMA/CD các đặc tính lớp vật lý

o Chuẩn IEEE 802.3af-2003, chuẩn này cũng như chuẩn IEEE 802.3-2002 nhưng nói về công suất thiết bị đầu cuối số liệu (DTE) qua giao diện độc lập với môi trường (MDI)

o Chuẩn IEEE 802.3aj-2003, chuẩn này cũng như hai chuẩn trên nhưng phần này nói về quá trình bảo dưỡng trong mạng

o Chuẩn 802.3ak-2004, chuẩn này nói về các tham số quản lý và lớp vật lý cho hoạt động tại tốc độ 10 Gb/s, loại 10GBase-CX4

o P802.3ah (C/LM) về kỹ thuật thông tin - viễn thông và quá trình trao đổi thông tin giữa các hệ thống – mạng LAN và mạng MAN –các yêu c ầu cụ thể – phần 3: phương pháp truy nhập CSMA/CD và các đặc tính lớp vật

lý – các tham số điều khiển truy nhập môi trường, các tham số quản lý

và lớp vật lý cho các mạng truy nhập thuê bao

o P1802.3/D3.2 (C/LM) nói về phương pháp kiểm tra phù hợp cho các chuẩn của IEEE về mạng LAN và MAN - các yêu c ầu cụ thể - phần 3: xem lại phương pháp truy nhập CSMA/CD và các đặc tính lớp vật lý Tuy nhiên, trong những năm gần đây, Wi-Fi dạng LAN không dây được chuẩn hóa bởi bộ tiêu chuẩn IEEE 802.11, đã được sử dụng bên cạnh hoặc thay thế cho Ethernet trong nhiều cấu hình mạng [2]

Một số thông tin thêm về các quy định về mạng khung dữ liệu IEEE 802.3 quy định một số loại mạng có đường truyền vật lý như sau:

Hình 1.4: Một số loại mạng Ethernet với đường truyền vật lý

1.3.4 Chuẩn IEEE 802.4, 5, 6, 9, 12, 14:

Các phương thức truy nhập và báo hiệu vật lý cho các cho các công nghệ mạng MAN/LAN hữu tuyến gồm: Token Bus, Token Ring, DQDB, các dịch vụ tích hợp, ưu tiên theo yêu cầu Những chuẩn như 802.4, 802.5, 802.6, 802.9 và 802.12 hiện đang bị lãng quên và không hoạt động còn 802.14 vừa bị giải tán

1.4 Chuẩn mạng IEEE 802 và chuẩn hóa mạng LAN/MAN không dây

Bao gồm các bộ tiêu chuẩn IEEE 802.11, 15, 16, 17, 20, 21, 22 Những bộ chuẩn này chủ yếu tập trung vào các mạng LAN không dây như các mạng WLAN, WPAN, WRAN, … cũng như quy định và các chuẩn công nghệ như công nghệ WiFi (802.11), Bluetooth, ZigBee (802.15), WiMax (802.16),… Cụ thể như sau:

1.4.1 Chuẩn IEEE 802.11 Công nghệ WiFi

IEEE 802.11 là một tập các chuẩn bao gồm các đ ặc điểm kỹ thuật liên quan đến

hệ thống mạng không dây Chuẩn IEEE 802.11 mô tả một giao tiếp “truyền qua không khí” (tiếng Anh: “over-the-air”), sử dụng sóng vô tuyến để truyền nhận tín hiệu giữa một thiết bị không dây và tổng đài ho ặc điểm truy c ập (access point), hoặc giữa hai hay nhiều thiết bị không dây với nhau(mô hình ad-hoc)

Bộ chuẩn này bao gồm các tiêu chuẩn con như IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n, …Bộ chuẩn này là một bộ chuẩn quan trọng, sẽ được đề cập chi tiết trong phần 2.2 chương này

1.4.2 Chuẩn IEEE 802.15 Công nghệ Bluetooth, ZigBee

IEEE 802.15 là bộ tiêu chuẩn thứ 15 thuộc họ IEEE 802 Bộ tiêu chuẩn này chuyên về Wireless PAN (Personal Area Network) Nhóm làm việc IEEE 802.15 bao gồm 7 nhóm làm việc con như sau:

o Nhóm 1: WPAN/ Bluetooth – nhóm làm việc chuyên về tiêu chuẩn Bluetooth

o Nhóm 2:

o Nhóm 3: High Rate WPAN

o Nhóm 4: Low Rate WPAN

Đây là một bộ chuẩn quan trọng của họ chuẩn IEEE 802

CHƯƠNG 2: GIAO THỨC SPANNING TREE

Spanning Tree Protocol định nghĩa trong chuẩn IEEE 802.1D Spanning tree là giao thức không thể thiếu trong môi trường tầng 2 Giao thức sử dụng trong Spanning Tree là STP (Spanning Tree Protocol), nó sử dụng thuật toán STA (Spanning-Tree Algorithm) để tạo một cơ sở dữ liệu cấu trúc liên kết (topology database), sau đó tìm kiếm và bỏ các kết nối dư thừa Khi STP hoạt động, khung dữ liệu chỉ được truyền trên các kết nối có chi phí thấp nhất

Chức năng chính của Spanning Tree là ngăn chặn xuất hiện lặp các khung dữ liệu trên các thiết bị tầng 2 (Switch, Bridge) Nó giám sát toàn bộ các liên kết trên mạng để chắc rằng không có lặp xuất hiện bằng cách ngắt tất cả các kết nối dư thừa

Chuẩn 802.1D mô t ả giao thức chuẩn của chuẩn 802.1x, để cải tiến nhanh hơn người ta phát triển giao thức 802.1w Sau này với công nghệ mạng mới như VLAN còn có thêm các chuẩn 802.1Q P hần sau c ủa chương này sẽ tập trung làm rõ các chuẩn đó

2.1 Vai trò của đường dự phòng trong mạng hội tụ

Ngày nay các công ty, tổ chức và trường học đã phát triển ho ạt động của họ dựa trên mạng máy tính Việc truy cập vào file server, cơ sở dữ liệu, Internet, Intranet và Extranet đóng vai trò quan trọng cho sự thành công trong công tác vì nếu mạng bị đứt, năng suất giảm thì người dùng không thể hoàn thành công việc tốt hơn được

Do đó các công ty, tổ chức mong muốn hệ thống mạng máy tính của họ luôn hoạt động suốt 24 giờ, 7 ngày một tuần Việc thực hiện 100% thời gian ho ạt động thì

có thể không khả thi nhưng mục tiêu đặt ra là phải bảo đ ảm được 99,99% thời gian hoạt động

Nếu có thể thực hiện được mục tiêu trên thì hệ thống mạng sẽ thực sự hoạt động rất tin cậy Độ tin cậy của hệ thống mạng được đảm bảo từ việc trang bị các thiết bị có

độ tin cậy cao đến việc thiết kế hệ thống mạng có dự phòng, có khả năng chịu được lỗi, hội tụ nhanh để vượt qua sự cố

Mục tiêu c ủa cấu trúc liên kết mạng dự phòng là loại bỏ điểm tập trung của sự

cố Tất cả các hệ thống mạng cần phải có dự phòng để nâng mức độ bảo đảm Cấu trúc liên kết mạng dự phòng chủ yếu được xây dựng trên cơ sở có tính dư thừa của các đường truyền, đường liên kết mà thôi

2.1.1 Cấu trúc chuyển mạch dự phòng

Hệ thống mạng có thiết bị và đường dự phòng sẽ có khả năng tồn tại cao hơn, tránh được mô hình chỉ có một điểm trung tâm của sự cố vì nếu một đường kết nối hoặc một thiết bị gặp sự cố thì đường dự phòng hoặc thiết bị dự phòng sẽ lãnh trách nhiệm thay thế

Ví dụ như hình 2.1 nếu Switch A bị hỏng, lưu lượng từ segment 2 sang segment

1 và sang router vẫn có thể đi qua Switch B

Nếu cổng 1 trên Switch A bị hỏng thì giao thông vẫn có thể đi qua cổng 1 trên Switch B

Hình 2.1: Mô hình switch dự phòng Switch học địa chỉ MAC c ủa thiết bị kết nối vào cổng của nó, nhờ đó nó có thể chuyển dữ liệu đến đúng đích Nếu switch không biết gì về địa chỉ của máy đích thì nó

sẽ chuyển gói ra tất cả các cổng cho đến khi nào nó học được địa chỉ MAC của thiết bị này Gói quảng bá và multicast cũng được chuyển ra tất cả các cổng của switch

2.1.2 Hạn chế của chuyển mạch dự phòng

Cấu trúc liên kết mạng dự phòng sử dụng switch như hình trên sớm bộc lộ một

số hạn chế Chính vì vậy, cấu trúc chuyển mạch dự phòng như hình 2.1 có thể sẽ gây

ra trận bão quảng bá, chuyển nhiều lượt frame và bảng địa chỉ MAC không ổn định

2.1.2.1 Hiện tượng bão quảng bá

Gói multicast cũng được switch sử lý giống như gói quảng bá là chuyển ra tất

Cả hai Switch này nhận được gói quảng bá của nhau và lại chuyển tiếp ra tất cả các cổng

Cứ như vậy, mỗi một gói quảng bá mà switch nhận vào sẽ được nhận ra tất cả các cổng gây lên trận bão quảng bá trên mạng Trận bão quảng bá này sẽ được tiếp tục

sẽ bị quá tải vì phải xử lý quá nhiều các gói quảng bá và không thể xử lý được các gói

dữ liệu khác của user Khi đó hệ thống mạng xem như bị tê liệt

Hình 2.2: Bão quảng bá Hiện tượng lặp trong mạng khi các switch đấu nối theo 1 vòng tròn khép kín

Ví dụ: 1 switch nối 1cổng này với 1 cổng khác trên cùng 1 switch, 2 switch nối với nhau bằng 2 dây qua 4 cổng…3 switch nối với nhau bằng 3 dây dạng nối vòng.[4]

2.1.2.2 Hiện tượng truyền nhiều lượt khung

Cấu trúc mạng chuyển mạch dự phòng có thể làm cho thiết bị đầu cuối nhận được nhiều khung trùng lặp nhau

Hình 2.3: Truyền nhiều lượt khung

Ta xét ví dụ trên hình 2.3, giả sử rằng cả hai switch vừa mới xóa địa chỉ MAC của Router Y trên bảng địa chỉ vì hết thời hạn và giả sử rằng Host X vẫn còn giữ địa chỉ MAC c ủa router Y trong bảng ARP của mình lên nó gửi một khung trực tiếp tới Router Y Router Y nhận được gói giữ liệu này vì nó nằm trong cùng segment với Host X

Switch A cũng nhận được khung này nhưng không có địa chỉ MAC của Router

Y trên bảng địa chỉ nên nó chuyển khung ra tất cả các cổng của nó Tương tự trên

switch B cũng vậy Kết quả là Router Y nhận được nhiều khung trùng nhau Điều này làm cho các thiết bị tốn tài nguyên để xử lý nhiều khung không cần thiết.[4]

2.1.2.3 Cơ sở dữ liệu địa chỉ MAC không ổn định

Cấu trúc mạng chuyển mạch dự phòng có thể làm cho các switch học được thông tin sai về địa chỉ, switch sẽ học được một địa chỉ MAC trên một cổng mà trong khi địa chỉ MAC này thật sự nằm trên cổng khác

Hình 2.4: Cơ sở dữ liệu MAC không ổn định

Ta xét ví dụ như trên hình 2.4 giả sử địa chỉ MAC của Router Y không có trong bảng địa chỉ của cả hai switch Giả sử host X gửi một gói dữ liệu trực tiếp đến Router

Y Switch A và B đều nhận được gói gữi liệu này và học được địa chỉ MAC của Host

X là nằm trên cổng 0 Sau khi đó dữ liệu này được hai switch chuyển ra tất cả các cổng

vì trên hai switch đều chưa có địa chỉ MAC của Router Y Kết quả là switch A nhận lại gói dữ liệu này từ switch B vào cổng 1 và ngược lại, Switch B cũng nhận lại dữ liệu

từ Switch A vào cổng 1 Khi đó Switch A và B học lại là địa chỉ MAC của Host X nằm trên cổng 1, kế tiếp, khi Router Y gửi một gói dữ liệu cho Host X, Switch Avà B cũng đều nhận được gói dữ liệu từ Router Y đến Host X sẽ bị rơi vào vòng lặp.[4]

2.2 Giao thức Spanning - Tree (Giao thức cây bao trùm)

2.2.1 Sơ lược giao thức Spanning – Tree

Giao thức Spanning - Tree sử dụng thuật toán spanning - tree hay gọi là chuẩn IEEE802.1D áp dụng lên Ethernet bridge và switch để xây dựng cấu trúc mạng ngắn nhất không vòng lặp

Để xây dựng mạng theo dạng phân nhánh hình cây, trước tiên giao thức Spanning - Tree phải chọn một điểm làm gốc (root bridge) Xuất phát từ một bridge gốc này, các đường liên kết được xem xét và tính toán để phân nhánh ra tạo cấu trúc mạng theo dạng hình cây, bảo đảm rằng chỉ có một đường duy nhất đi từ gốc đến từng node trong mạng Những đường kết nối nào dư thừa trong cấu trúc hình cây sẽ bị khoá

Hình 2.5: Giao thức Spanning - Tree xây dựng mạng hình cây

Giao thức Spanning - Tree đòi hỏi thiết bị mạng phải trao đổi thông tin với nhau

để có thể phát hiện ra vòng lặp trong mạng Thông điệp trao đổi này đuợc gọi là Bridge Protocol Data Unit (BPDU) Kết nối nào tạo thành vòng l ặp sẽ bị đặt vào trạng thái khoá Trên kết nối này không nhận gói dữ liệu nhung vẫn nhận các gói BPDU để xác định kết nối đó còn hoạt động hay không Nếu có một kết nối bị đứt hay một thiết

bị hu hỏng thì một cấu trúc hình cây mới sẽ đuợc tính toán lại

Các khung Spanning Tree trong hình 2.6, được gọi là BPDU (Bridge Protocol Data Unit), được gửi và nhận định kỳ trên các Switch nhằm giúp xác định mô hình mạng và sự cố Để xác định mô hình mạng, Spanning Tree sử dụng thêm hai thông số: Bridge ID (BID): bao gồm hai trường, Bridge priority và địa chỉ MAC của Bridge, Bridge Priority là một thông số có thể chỉnh được gồm 2 byte, có tầm từ 0-65535, giá trị mặc định là 32768 [4]

Hình 2.6: Khung Spanning Tree (BPDU) Chi phí đường đi (cost): Là khái niệm được dùng để đánh giá khoảng cách giữa các Bridge, Cost được tính toán dựa trên băng thông và được cộng dồn từ điểm đầu đến điểm cuối Bảng tham chiếu băng thông và cost được cho như bảng sau:

Băng thông Chi phí đường đi (Cost)

(Chuẩn IEEE trước)

10 Mbps 100 Bảng 2.1: Bảng chi phí đường đi theo băng thông Theo bảng 2.1, nếu tốc độ càng cao thì chi phí bỏ ra càng thấp, như vậy đường kết nối giữa các switch có tốc độ cao hơn sẽ được chọn Nếu trên hệ thống mạng các đường kết nối đều cùng tốc độ, như vậy Root Port sẽ được chọn khi đường kết nối về Root Bridge là gần nhất

Spanning tree định nghĩa 5 trạng thái cổng, trong đó có 2 trạng thái bền vững là blocking và forwarding, chức năng của mỗi trạng thái như sau:

Forwarding Cho phép gửi nhận dữ liệu

Learning Xây dựng bảng địa chỉ MAC

Listening Xây dựng mô hình mạng (spanning tree tính toán)

Blocking Chỉ nhận BPDU

Disable Cổng không kết nối hay không được kích hoạt

Bảng 2.2: Trạng thái cổng của switch Quá trình hoạt động của Spanning tree có thể được tóm tắt qua 4 bước như sau:

1 Chọn Root Bridge: Bridge có BID nhỏ nhất sẽ được chọn làm Root Bridge

2 Chọn Root Port: trên mỗi Bridge không phải là Root sẽ chọn ra một Root Port Root Port được định nghĩa là cổng có đường đi tốt nhất đến Root Bridge

3 Chọn Designated Port: Designated Port được chọn trên mỗi phần mạng (segment), được định nghĩa là cổng có đường đi tốt nhất đến Root Bridge Hay gọi là đường đi tốt nhất được định nghĩa theo bốn bước quyết định ở trên

4 Các cổng là Root hay Designated sẽ chuyển đến trạng thái Forwading và chuyển dữ liệu, các cổng còn lại sẽ chuyển đến trạng thái Blocking, không chuyển dữ liệu, chỉ lắng nghe BPDU

Để làm rõ hơn các tóm tắc trên ta xem xét chi tiết ở phần sau

2.2.2 Quá trình hoạt động của giao thức Spanning Tree Protocol

Xét một mạng như hình sau: Giao thức Spanning tree sẽ làm cho hệ thống mạng lần lượt trãi qua bốn bước hoạt động như sau:

Hình 2.7: Mạng có cấu trúc dư thừa

 Priority(của switch): độ ưu tiên

o Dài 2 byte, default = 32768

o Switch nào có chỉ số priority có chỉ số nhỏ nhất sẽ được chọn làm switch

Root- MAC Address Switch:

end-to-end Hình 2.7 mô tả các phần cơ bản của một BPDU

Hình 2.8: Các thông tin trong BPDU

Việc gửi đó để duy trì cây spanning tree đó không bị lặp

Theo nguyên tắc đánh số MAC của nhà sản xuất thì khi xét chọn root-switch nó

sẽ chọn switch đời đầu làm root-switch Nên trong thực tế người quản trị không bao giờ cho bầu chọn bằng MAC mà chỉnh priority cho phù hợp thực tế

Trong hình 2.7 cho thấy switch Z được chọn làm Root Switch

2.2.2.2 Chọn Root port:

- Là cổng cung cấp đường về Root-switch mà có tổng path-cost là nhỏ nhất

- Khi bầu chọn Root-port thì Root-Switch không tham gia quá trình bầu chọn này

- Mỗi non-Rootswitch chỉ có 1 Root-port

- Path-cost là giá trị cost trên từng cổng của Switch

- Nguyên tắc tính tổng path-cost: tính từ Root-switch đến switch đang muốn tính

 Đi ra: không cộng

 Đi vào: cộng cost

Luật Tie-Break:

Sender Bridge ID:

 Cổng nào kết nối switch mà switch đó có bridge ID nhỏ nhất -> cổng đó sẽ được chọn làm Root-port

Sender Port ID:

 Port ID của Switch bên kia thì cổng nào của switch bên kia có giá trị port-ID nhỏ hơn thì chọn cổng bên switch mình kết nối với cổng ID nhỏ hơn đó

o Priority của port: có giá trị từ 0 -> 255, default=128 Cổng nào có

priority nhỏ hơn thì cổng đó có Port ID nhỏ hơn

o Vị trí của cổng: Xét theo hạng của số thứ tự của cổng Cổng số 1 < cổng

2 -> cổng số 1 làm root-port Khi các luật trên không giải quyết được thì nó sẽ xét đến Port ID trên chính nó:

o Priority và vị trí của cổng

Trong hình 2.9 cho thấy Root Port được ghi chú sau khi được chọn

2.2.2.3 Chọn Designated port

- Tất cả các cổng của Root-sw đều là Designated port (Cổng được chỉ định)

- Trên 1 phân đoạn nếu cổng đối diện là Root-port thì mình là Designated port(không

có ý nghĩa ngược lại)

- Là cổng cung cấp đường về Root-sw trên phân đoạn mạng đang xét mà có tổng cost là nhỏ nhất

path-2.2.2.4 Chọn Block port (Alternate port, port bị khóa)

Khi một trong các phân đoạn khác bị đứt thì phân đoạn port block sẽ được mở

ra để chạy

Khi phân đoạn trên có lại thì phân đoạn block sẽ tiếp tục bị block lại

Tuy port block không nhận được dữ liệu nhưng nó vẫn nhận gói tin BPDU từ switch để duy trì cây spanning-tree

Root-Kết quả sau 4 bước bầu chọn, cây STP hội tụ như sơ đồ sau:

Hình 2.9: Cây spanning-tree hội tụ

2.2.3 Các giai đoạn của trạng thái cổng cây khung

2.2.3.1 Trạng thái của cổng switch hoạt động với STP

Như trên đã trình bày, mỗi cổng trên bộ chuyển mạch đang sử dụng Giao thức Spanning-Tree có một trong năm tr ạng thái, các trạng thái chi tiết khi switch khởi động sẽ như sau:

 Disable: ngắt

 Blocking: nhận BDPU, không gửi BPDU, không học MAC, không forward frame

 Listening: nhận BDPU, gửi BPDU, không học MAC, không forward frame

 Leaning: nhận BDPU, gửi BPDU, học MAC, không forward frame

 Forwarding: nhận BDPU, gửi BPDU, học MAC, forward frame

Việc chuyển từ trạng thái: Blocking sang listening mất 20(s)

Việc chuyển từ trạng thái: Listening sang Leaning mất 15(s)

Việc chuyển từ trạng thái: Leaning sang Forwarding mất 15(s)

Vậy khi Switch khởi động xong hoặc khi cắm dây vào cổng thì phải mất 30(s), lúc này đèn tương ứng của cổng trên switch chuyển sang màu xanh

2.2.3.2 Định thời trong giao thức STP

- Hello timer: định kỳ sau thời gian 2s sẽ gửi BPDU

- Forward timer: 15(s)

- Max-age times: 20(s)

Nếu Root-Sw chết hay port block không nhận được BPDU thì mất 20s nó mới hoạt động (tự mở lên hoặc bầu chọn lại Root-sw)