91) Мост (bridge)
Мост (Bridge) – делит физическую среду передачи сети на части, передавая информацию из одного сегмента в другой, только в том случае, если адрес компьютера назначения принадлежит другой подсети.
Отличия моста от повторителя:
1) Повторитель передаёт все пакеты, а мост только те, которые нужно. Если пакет не нужно передавать в другой сегмент, он фильтруется. Для мостов существуют многочисленные алгоритмы (правила) передачи и фильтрации пакетов. Минимальным требованием является фильтрация пакетов по адресу получателя.
2) Сегменты, подключённые к повторителю, образуют одну разделяемую среду, а сегменты, подключённые к каждому порту моста образуют свою среду: следовательно, мост обеспечивает преимущества как с точки зрения расширения сети, так и обеспечения большей полосы для каждого пользователя.
Недостатки:
1) Слабая защита от широковещательного шторма
2) Невозможность поддержания петлеобразных конфигураций сети
92) Коммутатор (switch, switchinghub)
Коммутатор (switch, switchinghub) по назначению не отличается от моста, но обладает более высокой производительностью т.к. одновременно поддерживает потоки данных между всеми своими портами, а мост осуществляет передачу между одной парой портов
Коммутаторы обрабатывают и передают данные на уровне кадров, что соответствует канальному уровню модели OSI.
Принятие решения на коммутацию выполняется на основании анализа физических адресов (MAC-адресов) источника и пункта назначения.MAC-адреса находятся в заголовке кадра.
Коммутаторы выполняют три основные задачи:
1) Изучение (learning) – коммутатор изучает все MAC-адреса в поле адреса источника кадра и составляет таблицу MAC-адресов.
2)Передача (forwarding) или фильтрация (filtering) – на основании MAC-адреса назначения коммутатор решает передавать поступивший кадр или фильтровать (не передавать). При передаче кадра коммутатор выполняет коммутацию на основнии построенной таблицы MAC-адресов.
3) Предотвращение петель (loop prevention)–в случае возникновения в сети избыточных (дублированных) маршрутов, коммутатор предотвращает некорректную работу сети с помощью протокола STP(SpanningTreeProtocol)
Коммутаторы могут обрабатывать кадры в 3 режимах:
Store&Forward :Задержка зависит от размера кадра.
Плюсы: надёжность (некорректные кадры стираются только после проверки)
Минус: медленно
Cut-through: Плюсы: скорость
Минусы: могут передаваться некорректные кадры (ненадежность)
Fragmet-freeЗадержка в этом решении выше, чем в througt, но при этом фильтруется искаженные кадры.
93) Протокол покрывающ. Дерева (Spanning Tree Protocol)
Spanning Tree Protocol — сетевой протокол, работающий на втором уровне модели OSI. Основной задачей STP является приведение сети Ethernet с множественными связями к древовидной топологии, исключающей циклы пакетов. Основной задачей STP является устранение петель в топологии произвольной сети Ethernet, в которой есть один или более сетевых мостов, связанных избыточными соединениями. STP решает эту задачу, автоматически блокируя соединения, которые в данный момент для полной связности коммутаторов являются избыточными.
При
определенных условиях кадры могут
зацикливаться. Проиллюстрируем это на
простом примере. Пусть две сети 1 и 2
соединены с помощью двух параллельных
мостов Мост1 и Мост2 (например, для
обеспечения избыточности). Если компьютер
из сети 1 передает кадр неизвестному
адресату, то сначала, например, М1, а
затем М2 передают этот кадр в сеть 2 в
соответствии с алгоритмом веерной
рассылки. Вскоре М2 получает пересланную
М1, а М1 - пересланную М2 в сеть 2 копию
исходного кадра, адрес получателя
которого неизвестен, и передают их
поэтому обратно в сеть 1, и так до
бесконечности.
Принцип действия:
1) В сети выбирается один корневой мост (англ. Root Bridge).
2) Далее каждый, отличный от корневого, мост просчитывает кратчайший путь к корневому. Соответствующий порт называется корневым портом (англ. Root Port). У любого не корневого коммутатора может быть только один корневой порт.
3) После этого для каждого сегмента сети просчитывается кратчайший путь к корневому порту. Мост, через который проходит этот путь, становится назначенным для этой сети (англ. Designated Bridge). Непосредственно подключенный к сети порт моста — назначенным портом.
4) Далее на всех мостах блокируются все порты, не являющиеся корневыми и назначенными. В итоге получается древовидная структура (математический граф) с вершиной в виде корневого коммутатора.