23. Мосты, маршрутизаторы и шлюзы

Мост (bridge) – устройство, предназначенное для объединения двух сетей или двух или более сегментов одной сети. В первом случае с помощью моста решают проблему объединения нескольких зачастую расположенных в разных местах ЛВС в единую сеть. Две небольшие сети будут работать быстрее, чем одна большая, так как трафик замыкается в пределах небольшой сети. Каждая отдельная сеть в составе объединенной сети называется подсетью. Во втором случае мосты решают проблему перегрузки сегментов сети. Такой подход называется сегментированием. Мосты часто реализуются не в виде отдельного устройства, а программным путём на комбинации сетевых адаптеров, которые могут поддерживать различные сетевые технологии; как правило, мосты используются для объединения сетей Ethernet, Fast Ethernet и Token Ring, использующих различные среды передачи данных. С помощью мостов проектировщики сетей решают задачи повышения производительности, эффективности работы, безопасности, дальности, снижения перегрузок, а также объединения сетей с различными сетевыми технологиями, топологиями и средой передачи. Маршрутизатор (router) – устройство для соединения двух или нескольких больших сетей с множественными и избыточными связями. Маршрутизаторы анализируют сетевые адреса каждого пакета и направляют их в соответствующую сеть. На современные маршрутизаторы возлагаются функции фильтрации пакетов и управления сетью. Различают статическую и динамическую маршрутизацию и, соответственно, статические и динамические маршрутизаторы. Для статических маршрутизаторов администратор сети создает маршрутную таблицу, которая остается неизменной до следующего его вмешательства. Такие маршрутизаторы применяются в небольших сетях со стабильными условиями эксплуатации. Динамические маршрутизаторы направляют пакеты по оптимальному пути, используя для его определения специальные алгоритмы. Для каждого комплекта сетевых протоколов предлагается собственный протокол маршрутизации. Например, в стеке TCP/IP используется протокол маршрутизации RIP. Шлюз (gateway) – устройство для объединения сетей разных архитектур, работающих под разными протоколами. Шлюз поддерживает все семь уровней модели OSI, а преобразование протоколов, как правило, производится на высшем – седьмом уровне. В настоящее время с помощью шлюзов решают два основных класса задач:

• объединение ЛВС с корпоративными сетями;

• реализация способов объединения с мэйнфреймами.

В первом случае основная проблема заключается в согласовании высокоскоростных ЛВС с относительно медленными корпоративными сетями. Кроме того, необходимо решить проблемы отличий в методах доступа к среде передачи, форматах и размерах пакетов. Типичные корпоративные шлюзы соединяют сети Token Ring, Ethernet, Fast Ethernet, Apple Talk и др. При согласовании ЛВС с мэйнфреймами применение шлюзов гораздо более экономически эффективно, чем другие способы интеграции. Множество сеансов “шлюз-мэйнфрейм“ распределено между терминалами, поэтому удается реализовать оптимальную загрузку главного компьютера.