7.2. Основные способы интеграции лкс
Мультисеть может рассматриваться как совокупность отдельных подсетей и межсетевых устройств интеграции (МУИ). МУИ осуществляют передачу и маршрутизацию пакетов данных между отдельными подсетями, выполняя при этом необходимые преобразования протоколов отдельных (или всех) уровней.
Рис. 7.9. Интеграция ЛКС в мультисеть с помощью опорной сети
Рекомендуемая стратегия интеграции сетей: всегда необходимо использовать межсетевые устройства интеграции самого нижнего возможного уровня (repeater, bridge, router, Gate-Way).
Рассмотрим основные способы интеграции ЛКС.
1. Интеграция ЛКС через опорную сеть. Такая структура интеграции применяется для объединения ЛКС, находящихся на значительном удалении друг от друга. В такой мультисети межсетевой трафик, проходящий по опорной подсети, суммируется из трафиков взаимодействий отдельных станций. Это приводит к повышенным требованиям к пропускной способности опорной подсети и межсетевых шлюзовых станций (ШС).
Рис. 7.10. Интеграция ЛКС в мультисеть с помощью опорной магистрали
На рис.7.9 представлена общая топология интерсети, в которой опорная подсеть имеет кольцевую топологию и соединена со всеми ШС. В мультисеть объединяются различные подсети: опорная, сеть Ethernet типа IEEE802.3, сеть “маркерная шина” типа IEEE802.4, сеть “маркерное кольцо” типа IEEE802.5. ШС выполняет маршрутизацию пакетов (датаграмм) между опорной подсетью и присоединенными ЛКС.
Рис. 7.11. Интеграция ЛКС в разветвленную мультисеть с помощью опорной магистрали
На рис.7.10 представлена общая топология интерсети, в которой опорная подсеть имеет магистральную топологию и соединена с объединяемыми ЛКС МУИ различного уровня. В мультисеть объединяются различные подсети–кластеры: CL1, CL2, CL3, CL4. Кластеры представляют собой отдельные ЛКС, которые объединяются в единую мультисеть с помощью опорной магистрали Backbone. Шлюзы GW и маршрутизаторы R выполняет маршрутизацию пакетов (датаграмм) между опорной подсетью и присоединенными ЛКС. На рис.7.11 представлена топология разветвленной интерсети такого класса.
2. Многоступенчатая организация кольцевых ЛКС. В кольцевых ЛКС ограничения на число объединяемых узлов, как правило, отсутствуют и ограничивается предельная длина сегмента, соединяющего соседние узлы. Однако при увеличении числа узлов кольцевой ЛКС возрастает задержка передачи пакетов и увеличивается время доставки пакетов.
Рис. 7.12. Двухступенчатая схема интеграции кольцевых ЛКС в мультисеть
Рис. 7.13. Трехступенчатая схема интеграции кольцевых ЛКС в мультисеть (сеть Пирса)
Для исключения этого эффекта расширение кольцевых ЛКС и их интеграция в единую мультисеть производится на основе многоступенчатой структуры.
На практике используются двух- и трехступенчатые структуры кольцевых мультисетей (рис.7.12, 7.13). В этом случае мультисеть строится из нескольких кольцевых подсетей, в каждой из которых передача данных происходит в обычном порядке. Для объединения подсетей используется дополнительное кольцо, содержащее маршрутизаторы R, через которые кольца нижней ступени (уровня) подсоединяются к кольцевому каналу более высокого уровня. Маршрутизаторы принимают пакеты, адресованные узлам других колец, и направляют их в соответствующие маршрутизаторы для передачи адресату.
Во многоступенчатой организации ЛКС маршрутизаторы выполняют коммутацию пакетов по таблицам маршрутизации, хранящимся в их памяти. Использование иерархических кольцевых структур позволяет существенно увеличивать общее число станций в сети без существенного увеличения среднего времени задержки. Преобразование исходной большой кольцевой ЛКС в
Рис. 7.14. Интеграция двух кольцевых ЛКС в мультисеть с помощью одного маршрутизатора
оптимальную двух- или трехступенчатую кольцевую структуру повышает общую надежность сети. Трехступенчатая структура кольцевой мультисети получила название “сеть Пирса” по имени ее автора. На рис. 7.14 показана интеграция двух кольцевых ЛКС в мультисеть с помощью одного маршрутизатора.
3. Интеграция магистральных ЛКС. В этом случае интеграцию удобно выполнять с помощью мостов (рис. 7.15), соединяющих магистрали (каналы)
Рис. 7.15. Интеграция магистральных ЛКС в мультисеть с помощью мостов
разных ЛКС. При этом они выполняют функции, подобные функциям узла сети. Они селектируют передаваемые по моноканалу пакеты, выделяя те из них, которые адресованы абонентам, подключенным к другой стороне моста. Если объединяемые сети находятся на значительном расстоянии, то для их интеграции используется так называемый “длинный мост”, состоящий из двух мостов и линии передачи данных между ними.