Построение локальных сетей по стандартам канального и физического уровней

Теоретические сведения, необходимые для отработки этого занятия, имеются в материалах лекций №№14 - 16 - «Структурированная кабельная система, концентраторы и сетевые адаптеры», «Логическая структуризация локальных сетей, мосты» и «Коммутаторы локальных сетей», а также в [2] с.263-362 и [6] с.106-127.

1. Какая станция в сети, состоящей из трех сегментов, соединенных с помощью прозрачного моста (рис.5) проявила активность первой, если считать, что все записи в адресной таблице (табл.2) являются динамическими, и конфигурация сети и настройки моста не менялись с момента её первого запуска?

Рис.5. Схема локальной сети с соединением сегментов с помощью прозрачного моста.

Таблица 2 - Адресная таблица моста.

Номер станции (адрес)	Номер порта моста
2	1
3	2
6	3
1	1
4	2
5	3

Решение. Адресная таблица прозрачного моста формируется путем пассивного наблюдения за сетью. Строки адресной таблицы формируются по мере проявления активности станциями, следовательно, первой активность проявила станция №2 (с адресом 2).

2. Какие изменения произойдут в адресной таблице моста локальной сети (рис.5), если станцию с адресом 1 переместить из сегмента 1 в сегмент 3, а запись в адресной таблице моста, соответствующая станции 1, является динамической? Выберите, пожалуйста, наиболее полный и правильный вариант ответа.

1. изменений в адресной таблице не произойдёт;

2. появится новая запись, соответствующая новому положению станции, а старая запись будет удалена;

3. появится новая запись, соответствующая новому положению станции, а старая запись будет удалена по истечению таймаута;

4. появится новая запись, соответствующая новому положению станции, а старая запись удалена не будет.

5. появится новая запись, соответствующая новому положению станции, а старая запись будет удалена, если станция проявит активность;

6. старая запись будет удалена по истечению таймаута послеудаления станции из сегмента, новая запись, соответствующая новому положению станции, появится после проявления станцией активности;

7. появится новая запись, соответствующая новому положению станции, если станция проявит активность, а старая запись удалена не будет.

Решение. Адресная таблица прозрачного моста формируется динамически путем пассивного наблюдения за сетью, следовательно, перемещению станции однозначно будет соответствовать изменение адресной таблицы. По условиям задачи в адресной таблице все записи являются динамическими, следовательно, они могут быть удалены из-за того что станция перестала проявлять активность после истечения тайм-аута. Новая запись появится только после проявления активности станции уже в новом сегменте. Всем эти требованиям – устранеие старой записи по истечении тайм-аута, появление новой записи после проявления станцией активности в новом сегменте - удовлетворяет вариант ответа №6.

3. Для того, чтобы в локальной сети, использующей для сегментации SR-мосты, кадр попал в станцию назначения необходимо и достаточно, чтобы (выберите один из приведенных ниже вариантов продолжения фразы) …

1. кадр содержал адрес узла назначения;

2. кадр содержал адрес сети (кольца) и узла назначения;

3. кадр содержал адреса всех промежуточных мостов, сетей (колец) и узла назначения;

4. передаче информационного кадра предшествовала передача одномаршрутного широковещательного кадра-исследователя;

5. передаче информационного кадра предшествовала передача многомаршрутного широковещательного кадра-исследователя;

6. передаче информационного кадра предшествовала передача кадра-исследователя SRBF;

7. передаче информационного кадра предшествовала передача кадра-исследователя ARBF.

Решение. В локальной сети, использующей для сегментации SR-мосты, для попадания кадра в станцию назначения необходимо, чтобы он содержал адрес узла назначения (вариант №1) или адрес сети (кольца) назначения и узла назначения (вариант №2), но этой информациии недостаточно. Варианты ответа №№4-7 содержат необязательную информацию, так как передача кадров-исследователей производится только в случае отсутствия информации адресной информации об узле назначения. Для попадания кадра в станцию назначения необходимо и достаточно, чтобы он содержал адреса всех промежуточных мостов, сетей (колец) и узла назначения (вариант №3).

4. Для определения маршрута передачи кадра в локальной сети, использующей для сегментации SR-мосты, необходимо:

1. отправить кадр-исследователь SRBF и по его описателю определить маршрут;

2. отправить кадр-исследователь ARBF и по его описателю определить маршрут;

3. отправить кадр-исследователь ARBF и по описателю ответа (кадра-исследователя SRBF) определить оптимальный маршрут.

4. отправить кадр-исследователь SRBF и по описателю ответа (кадра-исследователя ARBF) определить оптимальный маршрут.

Решение. В локальной сети, использующей для сегментации SR-мосты, для определения неизвестного маршрута отправляется одномаршрутный широковещательный кадр-исследователь SRBF (варианты ответов №№1 и 4), что является необходимым, но недостаточным условием. Оптимальный маршрут определяется путем анализа описателей многомаршрутных широковещательных кадров-исследователей ARBF (вариант ответа №4).

5. Станция, принадлежащая кольцу А (рис.6), пытается отправить данные станции, принадлежащей кольцу D. Для определения маршрута перед отправкой информационного кадра станция инициатор передачи отправляет кадр-исследователь SRBF. Чему равно максимально возможное число кадров ARBF, которое может получить станция-отправитель после отправки кадра SRBF?

Рис.6. Схема сети с соединением сегментов (колец) с помощью SR-мостов.

Все мосты в сети являются SR-мостами, мосты 2 и 5 сконфигурированы администратором сети таким образом, что они блокируют SRBF-кадры.

Решение. Максимально возможное количество многомаршрутных широковещательных кадров-исследователей ARBF, поступивших в кольцо А определяется возможным количеством маршрутов между кольцами D и A, которых может быть 3 (кольцо D – мост 2 – кольцо A, кольцо D – мост 5 – кольцо C – мост 3 - кольцо B – мост 1 – кольцо A, кольцо D – мост 4 – кольцо B – мост 1 – кольцо A).

6. Какой производительностью должен обладать коммутатор, чтобы обеспечить неблокирующий режим работы, если коммутатор имеет 4 порта Fast Ethernet и 10 портов Ethernet, а все порты работают в полудуплексном режиме?

Решение. Суммарная пропускная способность всех портов коммутатора составит 4х100+10х10 = 500 МГц. Учитывая, что при работе создаются попарные соединения портов, максимальная нагрузка на коммутатор будет равнв 500/2 = 250 МГц. Неблокирующий коммутатор должен иметь производительность не менее 250 МГц.

7. Пусть 10 портовый коммутатор обладает следующими параметрами:

• время приёма кадра в свой буфер - 70 мкс;

• время просмотра адресной таблицы – 20 мкс;

• время уничтожения кадра – 10 мкс;

• время передачи кадра в найденный порт назначения 35 мкс;

• среднее время буферизации кадра 100 мкс.

Чему равна скорость фильтрации кадров данного коммутатора в кадрах в секунду?

Решение. Фильтрация кадра в коммутаторе включает в себя следующие события – прием кадра в буфер, просмотр адресной таблицы и уничтожение кадра. Время, затраченное коммутатором на эти события, составляет 70 + 20 + 10 = 100 мкс. Таким образом, скорость фильтрации (количество кадров в единицу времени) определится 1/100х10^-6 = = 10000 кадр/с.