
- •1 Эволюция вычислительных систем
- •2 Вычислительные сети
- •3 Топология физических связей
- •4 Адресация компьютеров
- •5 Модель osi
- •6 Уровни модели osi
- •7 Стек tcp/ip
- •8 Стек ipx/spx
- •10 Локальные и глобальные сети
- •11 Типы линий связи
- •12 Стандарты кабелей
- •13 Методы передачи дискретных данных на физическом уровне
- •14 Передача данных на физическом уровне. Цифровое кодирование
- •17 Биполярный импульсный код
- •18 Логическое кодирование
- •19 Дискретная модуляция аналоговых сигналов
- •20 Асинхронная передача.
- •21 Синхронная передача: понятие использование, синхронные протоколы.
- •24 Методы коммутации
- •25 Коммутация каналов
- •26 Коммутация пакетов
- •27 Общая характеристика протоколов локальных сетей
- •28 Протоколы llc
- •29 Технология Ethernet
- •30 Метод доступа csma/cd
- •31 Форматы кадров технологии Ethernet
- •35 Технология Token Ring (802.5)
- •36 Технология fddi
- •37 Fast Ethernet
- •38 Высокоскоростная технология Gigabit Ethernet
- •39 Структурная кабельная система, применяемая в сетевых технологиях
- •40 Концентраторы и сетевые адаптеры
- •41 Использвание мостов и коммутаторов
- •42 Коммутаторы локальных сетей
- •43 Алгоритм работы прозрачного моста
- •44 Мосты с маршрутизацией от источника
- •45 Техническая реализация и дополнительные функции коммутаторов
- •46 Виртуальные локальные сети
- •47 Принципы маршрутизации
- •48 Организация межсетевого взаимодействия средствами tcp/ip
- •49 Адресация в ip-сетях
- •50 Система доменных имен dns
- •51 Протокол ip
- •52 Протокол tcp-сообщений
- •53 Протоколы маршрутизации в ip-сетях
- •54 Общая характеристика протокола ipx
- •55 Маршрутизаторы
- •56 Глобальные сети
- •57Огранизация глобальных связей на основе выделенных каналов:аналоговые линии
- •58 Огранизация глобальных связей на основе выделенных каналов: цифровые линии
- •59 Протоколы канального уровня для выделенных линий
- •60 Глобальные связи на основе сетей с коммутацией каналов
- •61 Isdn — сети с интегральными услугами
- •62 Стек протоколов и структура сети isdn
- •63 Компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов
- •64 Сети х.25
- •65 Сети Frame Relay
- •66 Технология atm
- •67 Удаленный доступ
- •68 Управление сетями: функции, задачи, архитектура
- •69 Управление сетями:стандарты, протоколы
- •7.2.1. Стандартизуемые элементы системы управления
- •70 Мониторинг и анализ локальных сетей
- •7.3.2. Анализаторы протоколов
- •7.3.3. Сетевые анализаторы
41 Использвание мостов и коммутаторов
Сеть можно разделить на логические сегменты с помощью устройств двух типов — мостов (bridge) и/или коммутаторов (switch, switching hub).
Мост и коммутатор — это функциональные близнецы. Оба эти устройства продвигают кадры на основании одних и тех же алгоритмов. Мосты и коммутаторы используют два типа алгоритмов: алгоритм прозрачного моста (transparent bridge), описанного в стандарте IEEE 802.1D, либо алгоритм моста с маршрутизацией от источника (source routing bridge) компании IBM для сетей Token Ring. Эти стандарты были разработаны задолго до появления первого коммутатора, поэтому в них используется термин «мост». Когда же на свет появилась первая промышленная модель коммутатора для технологии Ethernet, то она выполняла тот же алгоритм продвижения кадров IEEE 802.ID, который был с десяток лет отработан мостами локальных и глобальных сетей.
Основное отличие коммутатора от моста заключается в том, что мост обрабатывает кадры последовательно, а коммутатор — параллельно. Это обстоятельство связано с тем, что мосты появились в те времена, когда сеть делили на небольшое количество сегментов, а межсегментный трафик был небольшим.
Сегодня мосты по-прежнему работают в сетях, но только на достаточно медленных глобальных связях между двумя удаленными локальными сетями. Такие мосты называются удаленными мостами (remote bridge), и алгоритм их работы ничем не отличается от стандарта 802.1D или Source Routing.
Прозрачные мосты умеют, кроме передачи кадров в рамках одной технологии, транслировать протоколы локальных сетей, например Ethernet в Token Ring, FDDI в Ethernet и т. п. Это свойство прозрачных мостов описано в стандарте IEEE 802.1H.
42 Коммутаторы локальных сетей
Каждый из 8 портов 10Base-T обслуживается одним процессором пакетов Ethernet — ЕРР (Ethernet Packet Processor). Кроме того, коммутатор имеет системный модуль, который координирует работу всех процессоров ЕРР. Системный модуль ведет общую адресную таблицу коммутатора и обеспечивает управление коммутатором по протоколу SNMP. Для передачи кадров между портами используется коммутационная матрица. Она работает по принципу коммутации каналов.
При поступлении кадра в какой-либо порт процессор ЕРР буферизует несколько первых байт кадра, чтобы прочитать адрес назначения. После получения адреса назначения процессор сразу же принимает решение о передаче пакета, не дожидаясь прихода остальных байт кадра. Если же кадр нужно передать на другой порт, то процессор обращается к коммутационной матрице и пытается установить в ней путь, связывающий его порт с портом, через который идет маршрут к адресу назначения. Коммутационная матрица может это сделать только в том случае, когда порт адреса назначения в этот момент свободен, то есть, не соединен с другим портом. Если же порт занят, то, как и в любом устройстве с коммутацией каналов, матрица в соединении отказывает. В этом случае кадр полностью буферизуется процессором входного порта, после чего процессор ожидает освобождения выходного порта и образования коммутационной матрицей нужного пути.
После того как нужный путь установлен, в него направляются буферизованные байты кадра, которые принимаются процессором выходного порта. Как только процессор выходного порта получает доступ к подключенному к нему сегменту Ethernet по алгоритму CSMA/CD, байты кадра сразу же начинают передаваться в сеть.
Описанный способ передачи кадра без его полной буферизации получил название коммутации «на лету» («on-the-fly») или «напролет» («cut-through»).
Главной причиной повышения производительности сети при использовании коммутатора является параллельная обработка нескольких кадров.
Неблокирующий коммутатор — это такой коммутатор, который может передавать кадры через свои порты с той же скоростью, с которой они на них поступают.
Удобство использования коммутатора состоит в том, что это самообучающееся устройство и, если администратор не нагружает его дополнительными функциями, конфигурировать его не обязательно — нужно только правильно подключить разъемы кабелей к портам коммутатора, а дальше он будет работать самостоятельно и эффективно выполнять поставленную перед ним задачу повышения производительности сети.