Skip to main content

T18 – Algoritmy, vývojové diagramy a VLSM

Vlastnosti
okruhTČOZ
stavvypracované
Oficiálne znenie okruhu (PDF sylabus)

ALGORITMY A ICH VLASTNOSTI, VÝVOJOVÉ DIAGRAMY - značky vývojového diagramu, redundancia na L2, EtherChannel, subneting VLSM

Algoritmus a vývojový diagram​

Algoritmus je presný, konečný a jednoznačný postup, ktorý z daných vstupov vytvorí požadovaný výstup. Má byť vykonateľný, správny, konečný a podľa potreby efektívny. Pri návrhu určujeme vstupy, výstupy, kroky, podmienky, opakovania a ukončenie.

Základné značky vývojového diagramu:

  • ovál — začiatok alebo koniec,
  • obdĺžnik — spracovanie/činnosť,
  • rovnobežník — vstup alebo výstup,
  • kosoštvorec — rozhodnutie s vetvami áno/nie,
  • šípky — smer toku,
  • spojovací symbol — prepojenie častí diagramu.

Diagram má mať čitateľný tok a každá vetva rozhodnutia musí viesť k ďalšiemu kroku alebo ukončeniu. Pri cykle je dôležité, aby sa menila podmienka, inak vznikne nekonečné opakovanie.

Redundancia na L2​

Redundancia znamená viac fyzických spojení alebo zariadení, aby výpadok jednej cesty neodstavil sieť. Na druhej vrstve však paralelné linky vytvoria slučku: rámce sa môžu neustále replikovať, MAC tabuľka sa bude meniť a vznikne broadcastová búrka. STP zvolí koreňový bridge, vypočíta cenu ciest a blokuje nadbytočné porty. RSTP skracuje čas rekonvergencie; MSTP môže mapovať viac VLAN do inštancií.

EtherChannel​

EtherChannel (link aggregation) združí viac fyzických ethernetových liniek do jedného logického port-channelu. Zvyšuje dostupnosť a súhrnnú kapacitu a STP ho vidí ako jednu linku. Príklad v štýle Cisco IOS:

interface range GigabitEthernet0/1-2
channel-group 1 mode active
interface Port-channel1
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 10,20

mode active používa LACP; PAgP je vendorovo špecifická alternatíva. Členovia musia mať zhodný typ portu, rýchlosť, duplex, native a povolené VLAN. Overujeme show etherchannel summary a show interfaces port-channel.

Subneting VLSM​

VLSM (Variable Length Subnet Mask) umožňuje prideliť rôznym podsieťam rôzne prefixy, aby sa adresný priestor nemíňal na veľké rovnako široké bloky. Postup:

  1. spísať podsiete podľa požadovaného počtu hostiteľov,
  2. zoradiť ich od najväčšej,
  3. pre každú zvoliť počet hostiteľských bitov h, aby 2^h - 2 pokrylo hostiteľov,
  4. prideliť zarovnaný blok a pokračovať od nasledujúcej adresy,
  5. overiť sieťovú adresu, rozsah, broadcast a že sa bloky neprekrývajú.

Pre 192.168.10.0/24 a potreby 100, 50, 20 a 10 hostiteľov môže byť návrh:

PotrebaPrefixSieťPoužiteľné adresyBroadcast
100/25192.168.10.0.1 – .126.127
50/26192.168.10.128.129 – .190.191
20/27192.168.10.192.193 – .222.223
10/28192.168.10.224.225 – .238.239

Zvyšný priestor .240 – .255 ostáva na ďalšie zarovnané podsiete. Pri point-to-point linke môže byť podľa technológie vhodný aj /31; vždy treba zohľadniť pravidlá konkrétneho zariadenia.

Príklad vývojového diagramu – väčšie z dvoch čísel​

Rovnaký algoritmus v C#:

int a = int.Parse(Console.ReadLine());
int b = int.Parse(Console.ReadLine());
int max = (a > b) ? a : b;
Console.WriteLine(max);

Cyklus vo vývojovom diagrame sa kreslí ako rozhodnutie, z ktorého šípka vedie späť pred telo cyklu (napr. súčet čísel 1 až n: i = 1, s = 0 → i <= n? → s = s + i, i = i + 1 → späť na podmienku).

Základné algoritmické konštrukcie: postupnosť (sekvencia), vetvenie (podmienka) a cyklus (opakovanie).

EtherChannel – režimy vyjednávania​

ProtokolRežimyKanál vznikne pri
LACP (IEEE 802.3ad, otvorený)active, passiveactive–active, active–passive
PAgP (Cisco)desirable, autodesirable–desirable, desirable–auto
bez protokoluonon–on

passive–passive ani auto–auto kanál nevytvorí – nikto nezačne vyjednávať. Do jedného kanála možno spojiť až 8 aktívnych portov. Prevádzka sa rozdeľuje podľa MAC alebo IP adries (load balancing), jeden tok ide vždy jednou linkou.

Druhý príklad VLSM – s linkami medzi routermi​

Sieť 172.16.0.0/24, potreby: LAN A 60 hostí, LAN B 28 hostí, 2 linky medzi routermi.

PodsieťHostíPrefixSieťRozsahBroadcast
LAN A60/26172.16.0.0.1 – .62.63
LAN B28/27172.16.0.64.65 – .94.95
linka R1–R22/30172.16.0.96.97 – .98.99
linka R2–R32/30172.16.0.100.101 – .102.103

Postup: najprv najväčšia podsieť, ďalšia začína hneď za broadcastom predchádzajúcej. Linky medzi routermi dostávajú /30 (2 použiteľné adresy).

Krátka ústna odpoveď​

Algoritmus je konečný a jednoznačný postup; vo vývojovom diagrame ovál znamená začiatok/koniec, obdĺžnik činnosť, rovnobežník vstup/výstup a kosoštvorec rozhodnutie. Redundantné L2 linky vytvárajú slučky, preto ich riadi STP/RSTP. EtherChannel združuje porty do jedného logického kanála pomocou LACP alebo PAgP. VLSM prideľuje rôzne prefixy podľa počtu hostiteľov a bloky musia byť zarovnané a neprekrývať sa.

Súvisiace poznámky (CCNA2)​

M05 – STP Concepts · M06 – EtherChannel — rozcestník CCNA2 – SRWE

Pozri aj – CCNA3 ENSA​

Kontrolné otázky​

Čo je algoritmus a aké má vlastnosti?

Konečný, jednoznačný postup z elementárnych krokov, ktorý pre vstup dá výsledok. Vlastnosti: konečnosť, jednoznačnosť, hromadnosť, rezultatívnosť, elementárnosť, efektívnosť.

Aké značky má vývojový diagram?

Ovál – začiatok/koniec, obdĺžnik – spracovanie, rovnobežník – vstup/výstup, kosoštvorec – rozhodnutie, šípky – tok, krúžok – spojka.

Prečo je redundancia na L2 problém a ako sa rieši?

Vznikajú slučky: broadcastové búrky, nestabilná MAC tabuľka, duplicitné rámce. Rieši sa STP/RSTP (blokovanie portov) alebo EtherChannel.

Čo je EtherChannel a aké má výhody?

Spojenie viacerých fyzických liniek do jednej logickej. Väčšia šírka pásma, redundancia, STP neblokuje jednotlivé linky, jednoduchšia konfigurácia.

Ktoré kombinácie režimov LACP a PAgP vytvoria kanál?

LACP: active–active, active–passive. PAgP: desirable–desirable, desirable–auto. Bez protokolu on–on.

Čo musia mať porty v EtherChannel zhodné?

Rýchlosť, duplex, režim (access/trunk), VLAN, native VLAN a povolené VLAN.

Opíš postup VLSM.

Zoradiť podsiete od najväčšej, každej zvoliť najmenší vyhovujúci prefix (2^h − 2 ≥ hostí), prideľovať bloky za sebou bez prekrytia, nakoniec linky /30.

Aký prefix zvolíš pre 50 hostí?

/26 (62 hostí); /27 má len 30.