УМК Компьютерные сети ч 1 (для студентов)3 / ответы / Вопрос26(2)

Ограничения в сетях с использованием повторителей, мостов и коммутаторов.

1. Не должно быть петель, т. е. между отправителем и получателем должен быть единственный путь.

2. Сегменты слабо изолированы друг от друга, т. е. не защищены от широковещательных сообщений со стороны отдельных ПК в сети.

3. Нельзя управлять трафиком (т. е. обменом данными) на основании информации, содержащейся в этих данных.

Эти недостатки можно устранить в случае применения маршрутизатора. Это используется в больших сетях, которые в свою очередь могут состоять из более мелких составных частей (подсетей).

Здесь используется специальная адресация, которая позволяет однозначно идентифицировать любой узел (т. е. РС) составной сети. Для этого применяется уникальная нумерация всех подсетей и нумерация всех узлов в пределах каждой подсети. Этот адрес помещается в заголовок пакета данных.

Реализация протокола сетевого уровня подразумевает наличие в сети специального устройства - маршрутизатора. Маршрутизаторы объединяют отдельные сети в общую составную сеть. Внутренняя структура каждой сети не имеет значения при рассмотрении сетевого протокола. К каждому маршрутизатору могут быть присоединены несколько сетей (по крайней мере две).

В сложных составных сетях почти всегда существует несколько альтернативных маршрутов для передачи пакетов между двумя конечными узлами. Задачу выбора маршрутов из нескольких возможных решают маршрутизаторы, а также конечные узлы.

Маршрут - это последовательность маршрутизаторов, которые должен пройти пакет от отправителя до пункта назначения.

Маршрутизатор выбирает маршрут на основании своего представления о текущей конфигурации сети и соответствующего критерия выбора маршрута. Обычно в качестве критерия выступает время прохождения маршрута, которое в локальных сетях совпадает с длиной маршрута, измеряемой в количестве пройденных узлов маршрутизации (в глобальных сетях принимается в расчет и время передачи пакета по каждой линии связи).

1. Маршрутизатор (Router)

Router работает как мост, но для фильтрации трафика он использует не адрес сетевой карты ПК, а информацию о сетевом адресе который содержится в передаваемом пакете. По этому адресу Router находит в таблице маршрутизации, путь по которому надо отправить пакет (на какой ПК).

Есть два типа Router'ов:

• Статические Router'ы. В таких устройствах необходимо использовать таблицы маршрутизации, которые должен вручную создать и обновлять администратор.

• Динамические Router'ы. Они сами создают и обновляют такие таблицы. Они содержат свежую информацию о возможных маршрутах по сети с учетом "узких" мест и задержек при прохождении пакетов. Поэтому они могут найти эффективный путь в сети и делают перенаправление пакетов по этому пути, т. е. Router делает интеллектуальный выбор пути.

Router повышает надежность доставки данных.

Конструктивно Router – это целый ПК, выполняющий роль маршрутизатора между сегментами сети ( одной из встроенных функций сетевой операционной системы Windows NT/2000 Server является маршрутизация). Либо маршрутизатор выполняется в виде отдельного электронного блока.

Router более эффективен, чем мост:

• Здесь можно отключить широковещательный трафик.

• Router может соединять сети, использующие разную сетевую архитектуру, методы доступа и протоколы, но при этом преобразование сообщения из одного протокола в другой не делается. Это делается только в шлюзе. На ПК с Router'ом необходимо дополнительно инсталлировать эти протоколы.

Но при этом:

• Router дороже и сложнее в управлении, чем мост.

• Router имеет меньшую пропускную способность, чем мост, т. к. требуется время на отработку пакетов данных.

• Router добавляет излишний трафик в сеть (если это динамический маршрутизатор), т. к. для обновления таблиц маршрутизации необходимо все время обмениваться сообщениями по сети.

2. Шлюз

В сетях Internet шлюз – это другое название маршрутизатора (если маршрутизатор подключен более, чем к двум сетям, то это устройство называется шлюз).

В качестве шлюза обычно используется ПК, на котором запущено соответственное программное обеспечение.

Шлюз используется для:

• взаимодействия в сети ПК с разными платформами (Intel, Macintosh, IBM и т. д.);

• для преобразования данных из одного протокола в другой (например, TCP/IP в IPX/SPX).В этом отличие шлюза от моста, который этого не делает, и просто пересылает сообщения, используя один протокол внутри формата данных другого протокола. Преобразование при необходимости происходит у получателя. Это называется туннелирование, или инкапсуляция пакетов.

Недостатки шлюзов:

1. Сложность в установке и настройке.

2. Стоимость шлюзов выше стоимости других коммутационных устройств.

3. Шлюз работает медленнее, чем маршрутизаторы или мосты т. к. требуется время на преобразование протоколов.