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Unified-Fabric-Rechenzentrum

13. Juli 2011, 16:23 Uhr | Mathias Hein, freier Consultant aus Neuburg/Donau

Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Shortest-Path-Bridging

Eine Alternative zu TRILL ist das Shortest-Path-Bridging (SPB). SPB wurde im IEEE-Standard 802.1aq definiert und basiert auf den Spezifikationen der Provider-Backbone-Bridges (PBB) im Bereich des Metro-Ethernets. TRILL und SPB weisen auf der konzeptionellen Ebene viele Gemeinsamkeiten auf. SPB nutzt ebenfalls das IS-to-IS-Routing zur Topologieermittlung und zur Berechnung der besten Pfade im Netzwerk. Die zu übermittelnden Datenpakete werden entsprechend des 802.1ah- (Mac-in-Mac-)Standards verpackt. Beim Mac-in-Mac-Verfahren wird das Ethernet-Paket des Endgeräts mit einem vorgeschalteten neuen MAC-Header versehen. Dieser enthält die MAC-Adresse des ersten SPB-Switches und die MAC-Adresse der Ziel-SPB.

SPB lernt die Ziel-MAC-Adressen anhand der ARP-Broadcasts. Die empfangenen ARP-Requests werden an alle anderen SPB-Knoten weitergeleitet und die ARP-Responses (Antworten) entsprechend ausgewertet. Dadurch lernen alle SPB-Switches (über die der betreffende ARP-Request übermittelt wird) den ursprünglichen Absender des Pakets kennen, welches das netzweite Adresslernen sehr effizient macht. Auf der anderen Seite kennen nur die Edge-Switches die genaue Lage der Endpunkte. Diese Verbesserung stellt eine deutliche Effizienzsteigerung gegenüber dem älteren Spanning-Tree-Verfahren dar, bei dem jeder Knoten im Baum von jedem Endgerät gelernt werden musste.

Der wesentliche Unterschied zwischen SPB und TRILL besteht darin, dass das SPB-Verfahren reine Baumstrukturen nutzt. Diese werden jedoch kreativ genutzt, um die gleiche Flexibilität und Robustheit wie TRILL zu garantieren. Das ältere Spanning-Tree-Verfahren baut einen einzigen Spannbaum für das gesamte Schicht-2-Netzwerk auf. Eine neue Version des 802.1Q-Standards verbessert dieses Verfahren, indem ein Spannbaum für jedes VLAN bereitgestellt wird. Der entscheidende Punkt beim Spanning-Tree-Verfahren besteht darin, dass die Umschalten auf Basis des gleichen universellen Baums basiert. SPB verbessert die Spannbäume, indem jeder Switch einen eigenen Baum für jedes VLAN bereitstellt und für dieses den besten Weg zu den anderen Switches berechnet. Anstelle eines Baumes den sich alle Switches teilen, errechnen SPB-Switches auf Basis von IS-zu-IS jeweils einen optimiert Baum. Dadurch lassen sich alle verfügbaren Links im Netzwerk für die Datenübermittlung nutzen. SPB ermöglicht die Bereitstellung von bis zu 16 Wege oder Bäumen zwischen zwei Switches.

Ein weiterer Unterschied zwischen TRILL und SPB besteht in der Struktur der SPB-Pfade. Beim SPB-Verfahren müssen die Pfade immer symmetrisch aufgebaut sein. Die Route von A nach B und der Rückweg von B nach A nutzen immer den gleichen Weg. Auf Basis der symmetrischen Strecken baut das SPB die Verwaltung und Überwachung (beispielsweise Loopback und Traceroute) auf. Außerdem nutzt SPB den gleichen Baum sowohl für die Übertragung von Unicasts als auch von Multicasts.

SPB unterscheidet sich von TRILL auch in der Schleifenunterdrückung. SPB nutzt nicht den TTL-Ansatz, sondern legt mithilfe eines Reverse-Path-Forwarding-Check fest über welche Ports die Pakete empfangen werden dürfen.