Flow-control

Flow-control use pause packet in full-duplex operation; back-pressure in half-duplex

/* pause packet */
00 00 00 00 00 02 00 00 00 00
00 01 88 08 00 01 03 E8 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

Reference:
[1]IEEE-802.3x
[2]http://www.pcdvd.com.tw/showthread.php?t=582735

Reserved Multicast MAC Address

From IEEE 802.1ad-2005

spanning tree's reserved multicast address為01-80-C2-00-00-00
LACP為採用slow-protocol的一種feature，故其reserved multicast address為01-80-C2-00-00-02


延伸閱讀：
IEEE Std 802.1D and IEEE Std 802.1Q Reserved Addresses

Reference: IEEE 802.1ad-2005

L2PT (Layer 2 Protocol Tunneling)

L2PT

Layer 2 Protocol Tunneling

這其實是為了解決edge端switch在跑Layer 2 protocol時候發出很多BPDU的同時，在Service Provider的core-network也會有對應的Layer 2 protocol在run，為了不讓彼此互相干擾所衍生的tunneling feature

Layer 2 Protocol Tunneling Network Configuration, from Reference[1]

以這圖而言，Switch 1 2 3 以及4 5 的Layer 2 protocol就可以互通，然後不影響Service Provider的Layer 2 protocol

port role可分成access port以及tunnel port

access port代表接edge switch的port，當這個port收到特定BPDU時會把它封裝成帶特定MAC(user可自己設定)然後送往tunnel port往core-network丟

tunnel port代表接core-network的port，當這個port收到帶特定MAC的packet會把它解封裝然後丟回access port

目前常見support的Layer 2 feature有STP, CDP, VTP, PAgP, and UDLD
扣除STP (Spanning Tree Protocol)外，CDP (Cisco Discovery Protocol), VTP (VLAN Trunking Protocol), PAgP (Port Aggregation Protocol), UDLD (Uni-Directional Link Direction)都是CISCO自己提出的protocol

Reference:

[1] http://www.cisco.com/en/US/docs/switches/lan/catalyst6500/ios/12.2SXF/native/configuration/guide/l2pt.html

[2] http://guiderworld.blogspot.com/2009/02/layer-2-protocol-tunneling.html

Snooping

在switch上另個常見的功能就是Snooping
Snooping的定義是「偷看」，switch偷看後記下來，然後有個別的應用，但重點是不影響原本的行為，意即是if沒開Snooping也可以正常運作
開啟Snooping後在switch上會「自動學習」跟他有關的infomation
這樣之後有packet進來的時候switch就可以直接把Packet送到適合的port

常見的包含IGMP Snooping，DHCP Snooping

GVRP

GVRP
VLAN的port可以手動也可以自動學習，手動設定的可以稱作Static VLAN；自動學習的可以稱作Dynamic VLAN。
其中自動學習的VLAN是使用GVRP, 也是個送出特定的BPDU(dst MAC = 0180C2000021)來完成的功能

GVRP的BPDU會夾帶VLAN的information，接收到後會自動"建立起"這個對應的VLAN



Here is an example of GVRP BPDU with JoinIn event for VID=100.
GVRP BPDU  /* VLAN 100 */
01 80 C2 00 00 21 00 00 00 00 00 02 00 0C 42 42 03
00 01 01 04 02 00 64 00 00

04: Length
02: JoinIn
00 64: VID 100

GVRP BPDU

Reference:
[1]http://support.dell.com/support/edocs/network/pc5212/tc/ug/pc5212ce.htm
[2]http://www.furukawa.com.br/pls/portal/docs/PAGE/PORTAL/DRTECH/PRODUTOS%20FORA%20DE%20LINHA/SWITCH/SW_5109/MANU_GERENCIAM_5109.PDF
[3]http://guiderworld.blogspot.com/2008/11/8021q-vlan.html

sFlow

sFlow, defined in RFC 3176。提供一個monitor整個network的solution，讓網管人員可以了解到目前整個網路環境的資訊(好比port上統計資料、收送的packets)
sFlow，s是sampled的意思，我認為叫做「取樣」還蠻恰當的

sFlow的架構中主要有兩個角色：Collector以及Agent。如下圖

sFlow架構圖

一般的switch/router大多扮演Agent角色。Agent在間隔一段時間後取得sample的data或者counter去傳送sFlow packet給Collector，Collector再根據收到的sFlow packet去做些分析，sFlow packet採用UDP的方式來送

sFlow sampling包含了兩部份：Flow sample以及counter sample；Flow sample就是 packet，counter sample就是port上的counter統計資料。這兩種都可以被包含在sFlow的datagram中。在sFlow的datagram中最多可以一次夾帶4個sample的data，包含了3個counter sample以及1個flow sample


在switch端扮演Agent的角色，設定包含了Collector的IP位置，UDP socket number，counter sample的interval(20~120秒)以及sample rate(每隔幾個packet sample一次)

Reference:
sFlow verion 5

switch....

/* 工作快兩年，我想我該整理一下碰到的東西跟自己的想法，持續update這篇, 2011-09-08 */


先了解一下hub vs switch的差別

Switch
不外乎就是當有packet從一個port進去的時候要forward到正確的port，至於如何正確的forward就是一門很大的學問


Switch在網路傳輸過程不外乎做幾件事情
其中最主要的減少流量增加網路效能 (這也是為什麼要用Switch不用hub的主因)

其中，為了減少一些不必要的資料在網路上傳送
於是產生了切割網段的方式，也就是所謂的VLAN(IEEE 802.1Q)

VLAN Tag format

而也因為有切割不同的VLAN，在packet就會因此受到限制，so 會為了解決VLAN跨domain的問題去做出相對應的feature

以Virtual LAN而言依據不同的切割方式衍生了幾種VLAN：
Protocol based VLAN (根據protocol來切VLAN)
Port based VLAN (根據對應的port來區分traffic)
Subnet based VLAN (根據IP range來切VLAN)



以Subnet based VLAN而言，使用者可以設定packet的source-ip + mask-bits來判斷符合條件的packet就送到哪個VLAN去。另外也可以根據不同的VLAN設定不同的priority，值越大代表權限越高

Protocol based VLAN則是去parse 進來packet的protocol 欄位是什麼(ex. IP、IPX、ARP、RARP、Apple Talk、DECNet)，然後使用這自己決定符合這條件的packet要送到哪個VLAN去。

特別一提的是，上述兩種VLAN環境中，在進來的packet是有帶VLAN tag的時候還是按照原本的VLAN去forward；上述提的兩種進階的VLAN都是適用於進來的packet不帶VLAN tag的情況

最後，Port based VLAN 就是以port當VLAN切割的依據，可以設定哪些port是在同個VLAN底下。

802.1p除了define優先權的概念，包含八種不同的priority外，另外定義了GARP-Generic Attribute Registration Protocol。GARP定義了Ethernet switch間交換不同特性訊息的方法，定義了Multicast(GMRP)、和VLAN(GVRP, in 802.1q)等的屬性。GARP定義了這些如何發送/處理feature的封包等

在VLAN中......可探討幾個常見的VLAN功能:
VLAN  port的設定可分成手動 / 自動  GVRP
Ingress filtering
   這概念很簡單，當這功能打開，從port進來的packet如果帶的VLAN TAG的VLAN「不存在」or和這個port join的VLAN不同的話就會直接被drop掉。不同的model這實現的方式不同，但不外乎是per port去做filtering或者total system去做filtering

VLAN Mapping
把進來packet的VLAN ID給換掉，可用於在Service Provider Network中和edge端的private network下用到相同VLAN ID但有不同用途的情況下。除了換VID也可以換priority，這是per port設定的feature


VLAN Stacking
VLAN Stacking 簡單講就是在原本的VLAN TAG前面再加一個TAG，有兩層TAG的意思。也稱做Q-in-Q, double tagged好處是在原本的4094的VLAN可以double加到4094*2個VLAN可以用。其實是為了解決ISP業者為了個別用戶都個別去設定VLAN導致VLAN不夠用的問題。

原本的VLAN稱為INNER TAG (CVID)，多加的那一層稱為OUTER TAG (SVID)

Note: VLAN Stacking和VLAN Mapping不能同時使用


Reference:
[1]http://blog.xuite.net/ahdeng/life/16396680
[2]http://guiderworld.blogspot.com/2008/12/vlan-stacking.html


VLAN Trunking
VTP(VLAN TRUNKING PROTOCOL)，cisco提出的protocol，不過大多數交換器產品都支援此protocol。

這功能主要是要讓「不存在」於這台Device的vlan tag packet可以pass through這個port。優點是在end-device設定好對應的vlan group時，當彼此間要溝通的時候，中間經過的device也都要有對應的vlan group設定才可以通，否則它們會看到這些packet都會把它drop。而這些packet會forward到同台的有開vlan trunking的port去

Reference:
[1]http://support.dell.com/support/edocs/network/pc5212/tc/ug/pc5212ce.htm


port-security - 主要用於限制per port可以讓幾台host(認幾個MAC)連上去，包含動態學習以及手動設定


Security有關的feature可以包括幾項，主要規範於IEEE 802.1X：

• port authenticator
• AAA

Multicast: IGMP Snooping


for Layer 2 redundant mechanism: Spanning tree(STP, RSTP, MSTP..)
spanning tree收斂速度太慢(300ms !?) Extreme Network提出 EAPS,Ethernet Automatic Protection Switching, 可以在30ms的時間內完成

to be continued...