Advanced Switching

Dieses Lehrbuch vermittelt Grundkenntnisse und gibt darüber hinaus tiefgehenden und fundierten Einblick in Techniken, die zum Aufbau und Betrieb großer LANs erforderlich sind. Hierbei ist auch die historische Entwicklung der LAN-Technik berücksichtigt, damit der Leser versteht, warum Multilayer-Switches heute bevorzugt eingesetzt werden.
Ausgehend von der Wiederholung einiger Grundlagen aus "Basic Internetworking, Band 2", werden diese Themen vertieft. Insbesondere das Spanning-Tree-Protokoll wird hier besonders detailliert dargestellt. Auch Layer-3-Funktionen wie Inter-VLAN-Routing und HSRP bilden einen wesentlichen Teil des Lehrbuchs. Zuletzt wird noch das IP-Multicasting, das aufgrund seiner Übertragungseffizienz immer häufiger eingesetzt wird, ausführlich behandelt.

1 Entwicklung des LAN-Bereichs 1 1.1 Vom Koaxsegment zum Multilayer-Switch . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 Aufbau von großen Campus-LANs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 Grundfunktion einer Transparent-Bridge 11 2.1 Transparent-Bridging gemäß IEEE 802.1d . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2 Redundanzen in Bridging-Umgebungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.3 Verifizieren des Spanning-Tree-Protokolls . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.4 Erweiterte Spanning-Tree-Parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.5 Erweiterte STP-Verifizierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3 Der Layer-2-Switch 43 3.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.2 Virtuelle LANs und Trunking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.3 VLAN-Trunk-Protokoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.4 Konfigurieren und Verifizieren von Layer-2-Switches . . . . . . . . . . . . 62 3.5 Etherchannel-Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 3.6 Konfigurieren und Verifizieren von VTP-Pruning . . . . . . . . . . . . . 78 4 Layer3-Routing 81 4.1 Inter-VLAN-Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.1.1 Externe Router-Konfiguration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.1.2 Konfiguration von Multilayer-Switches . . . . . . . . . . . . . . . 84 4.2 Core-Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 5 Spanning-Tree-Erweiterungen - Cisco 91 5.1 Nachteile traditioneller STP-Umgebungen nach IEEE 802.1d . . . . . . . 92 5.2 Cisco Uplinkfast, Backbonefast, Portfast . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 5.3 Per-VLAN Spanning-Tree (PVST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 5.4 Konfigurieren und Verifizieren von Cisco’s STP-Erweiterungen . . . . . . 102 6 Spanning-Tree-Erweiterungen - IEEE 111 6.1 Rapid-Spanning-Tree-Protokoll (RSTP) nach IEEE 802.1w . . . . . . . . 112 6.2 Konfigurieren und Verifizieren von Rapid-PVST . . . . . . . . . . . . . . 120 6.3 Multiple-STP (MSTP) nach IEEE 802.1Q-2005 . . . . . . . . . . . . . . 120 6.4 Konfigurieren und Verifizieren von RSTP und MSTP . . . . . . . . . . . 123 7 Spanning-Tree-Optionen 131 7.1 BPDU Guard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 7.2 Root Guard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 8 Hot-Standby-Routing-Protokoll 137 8.1 Problembeschreibung ohne HSRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 8.2 Übersicht und Funktionsweise vom HSRP . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 8.3 Konfigurieren und Verifizieren vom HSRP . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 8.3.1 Externe Router-Konfiguration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 8.3.2 Multilayerswitch-Konfiguration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 9 Grundlagen von IP-Multicasting 153 9.1 Einsatzgebiet von IP-Multicasting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 9.2 Anforderungen von IP-Multicasting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 9.3 Multicast-Routing-Konzepte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 9.3.1 Distribution Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 9.3.2 Shortest Path Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 9.3.3 Shared Distribution Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 9.4 Multicast-Routing-Protokolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 9.4.1 Dense-Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 9.4.2 Sparse-Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 9.5 Multicast Scoping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 9.6 IP-Multicast-Adressierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 10 IP-Multicasting im Detail 193 10.1 IGMP und PIM Dense-Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 10.2 Konfigurieren und Verifizieren von IGMP und Dense-Mode . . . . . . . . 205 10.3 IGMP und PIM-Sparse-Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 10.4 Konfigurieren und Verifizieren von IGMP und Sparse-Mode . . . . . . . 230 10.5 Konfigurieren und Verifizieren von IGMP-Snooping . . . . . . . . . . . . 235 10.6 Konfigurieren und Verifizieren von Cisco Auto-RP . . . . . . . . . . . . 237 11 Switch Security 241 11.1 Port-Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 11.2 VLAN Access Control Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 Glossar 247 Akronyme 249 Stichwortverzeichnis 251 Befehlsverzeichnis 255