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Chiarimenti sulle VLAN: default vlan, PVID, porte tagged e untagged

Written by Alessio Carta on . Posted in Livello 2 - collegamento

Mi capita spesso di incontrare colleghi in difficoltà nell'uso di switch managed, nel momento in cui devono gestire le VLAN e configurarle su più switch. I dubbi riguardano in particolare i concetti seguenti:

  • porte tagged
  • porte untagged
  • Default e Native VLAN
  • PVID

VLAN: le LAN virtuali

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Per definizione, le VLAN rappresentano un metodo per segmentare un dominio di broadcast in più domini di dimensione ridotta. A livello 2, ogni VLAN contiene solo il traffico dei dispositivi appartenenti a quella VLAN. Con le VLAN si possono creare gruppi di lavoro con dispositivi ubicati fisicamente in qualsiasi punto di una rete, che possono però comunicare come se fossero sullo stesso segmento fisico.

PPP - Point to Point Protocol

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Il PPP, Point-to-Point Protocol, è uno dei più comuni standard di incapsulamento a livello 2, utilizzato per collegamenti WAN.  Trattandosi di uno standard aperto, consente la comunicazione tra apparecchiature di produttori diversi.

RSTP - Rapid Spanning Tree protocol

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Quando IEEE ha sviluppato l'originale 802.1D Spanning Tree Protocol (STP), i tempi di recupero di 1 o 2 minuti erano accettabili. Oggi, la necessità di trasportare traffico delay-sensitive, quale voce e video, richiede che le reti commutate convergano rapidamente per stare al passo con le nuove tecnologie.

Frame Relay e i circuiti virtuali

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E’ una tecnologia per reti WAN definita come Non Broadcast Multi-Access (NBMA), simile ad Ethernet tranne per il fatto che non inoltra traffico broadcast. Utilizza una commutazione a pacchetto (packet switching), con tecnica STDM (Statistical Time Division Multiplexing).

VTP - VLAN Trunking Protocol

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Il VLAN Trunking Protocol (VTP) è un protocollo di livello 2 proprietario Cisco, che consente di gestire in modo centralizzato le informazioni sulle VLAN e renderle disponibili a tutti gli switch in rete. Il protocollo prevede l’esistenza di un VTP server: quando viene creata o modificata una VLAN, l’informazione viene distribuita a tutti gli switch del VTP domain a partire dal server, utilizzando messaggi detti VTP advertisements.

Spanning Tree Protocol

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In molte situazioni è utile collegare tra loro più switch, per garantire l’espansione della rete; è utile avere anche dei collegamenti ridondati, poiché se un cavo che collega tra loro due switch si rompe oppure le porte dove è connesso hanno dei problemi, la comunicazione tra host sui differenti switch viene a mancare.

I collegamenti ridondati vanno però gestiti con attenzione, perché possono creare dei cicli infiniti (loop) all'interno della rete, generando frame duplicati o peggio dei broadcast storm (letteralmente tempeste di broadcast). Per capire meglio, vediamo cosa succede quando viene inviato un frame in modalità broadcast, osservando le sequenze qui sotto.

 

Switch e tecniche di switching

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All’interno di un dominio di collisione, l'aumentare del numero di nodi aumenta la possibilità di collisioni e ritrasmissioni, dovute al meccanismo CSMA/CD, con un proporzionale decadimento delle prestazioni dell'intera rete. Questo limite si verifica in presenza di hub, dispositivi di livello 1 usati come punto di connessione per i dispositivi di rete.

La tecnologia Ethernet

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Ethernet è una tecnologia per reti locali progettata inizialmente da Bob Metcalfe presso il centro di ricerche PARC (Palo Alto Research Center) della Xerox. Quest'ultima liberalizzò poi il marchio Ethernet, che divenne di pubblico dominio. Successivamente, l'interesse delle imprese del settore aumentò al punto che l'IEEE pubblicò, nel 1985, la prima versione dello standard IEEE 802.3, basato sull'originale specifica Ethernet, ma non completamente identificabile con essa. In seguito, lo standard Ethernet come tale non è più stato mantenuto, ma il termine continua ad essere usato quasi come fosse un sinonimo di IEEE 802.3.

Trovare un IP tramite ARP

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Vi è mai capitato di avere tra le mani un dispositivo di rete, come un router, un'access point o una stampante, di cui non ricordate o non conoscete le impostazioni di rete? Non conoscendo l'IP non potete entrare nell'interfaccia di gestione per modificare eventuali parametri. La strada più ovvia sembrerebbe essere quella di riportare il dispositivo alle impostazioni di fabbrica tramite un reset. C'è però un metodo meno invasivo e più veloce, che sfrutta il protocollo ARP.

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