T18 – Algoritmy, vývojové diagramy a VLSM
Vlastnosti
| okruh | TČOZ |
| stav | vypracované |
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:
- spísať podsiete podľa požadovaného počtu hostiteľov,
- zoradiť ich od najväčšej,
- pre každú zvoliť počet hostiteľských bitov
h, aby2^h - 2pokrylo hostiteľov, - prideliť zarovnaný blok a pokračovať od nasledujúcej adresy,
- 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:
| Potreba | Prefix | Sieť | Použiteľné adresy | Broadcast |
|---|---|---|---|---|
| 100 | /25 | 192.168.10.0 | .1 – .126 | .127 |
| 50 | /26 | 192.168.10.128 | .129 – .190 | .191 |
| 20 | /27 | 192.168.10.192 | .193 – .222 | .223 |
| 10 | /28 | 192.168.10.224 | .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
| Protokol | Režimy | Kanál vznikne pri |
|---|---|---|
| LACP (IEEE 802.3ad, otvorený) | active, passive | active–active, active–passive |
| PAgP (Cisco) | desirable, auto | desirable–desirable, desirable–auto |
| bez protokolu | on | on–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.
| Podsieť | Hostí | Prefix | Sieť | Rozsah | Broadcast |
|---|---|---|---|---|---|
| LAN A | 60 | /26 | 172.16.0.0 | .1 – .62 | .63 |
| LAN B | 28 | /27 | 172.16.0.64 | .65 – .94 | .95 |
| linka R1–R2 | 2 | /30 | 172.16.0.96 | .97 – .98 | .99 |
| linka R2–R3 | 2 | /30 | 172.16.0.100 | .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.