Как построить мост
Рассмотрим два сегмента единой сети Ethernet 10 BaseT, соединенные мостом (рис.5.35). Мост представляет собой распределенную структуру, протяженность которой может составлять 100 км и более. Он содержит два бридж-модема (например типа Зелакс М-2Б) и использует одну из имеющихся в наличии транспортных систем для обмена данными между модемами. Такими системами могут быть глобальные сети PDH, SDH или иные, позволяющие работать по стандарту G.703 при скорости передачи 2048 кбит/с.
Рис.5.88. Пример построения моста между двумя сегментами сети Ethernet 10 BaseT с использованием двух модемов
Модем содержит три порта. Первый и второй предназначены для подключения к концентратору или сетевой карте станции сети Ethernet 10 BaseT. Как отмечалось, все порты всех концентраторов равноправны, поэтому для подключения модема можно выбрать любой незадействованный порт. Подключение модема к сетевой карте станции соответствует вырожденному сегменту сети, в котором присутствует только одна эта станция. Расстояние между модемом и концентратором (или сетевой картой станции) не должно превышать 100 м при использовании витых пар проводов категории не ниже третьей.
Третий порт обеспечивает работу со стыком G.703 [17] по линии из двух витых пар проводов. При использовании кабелей ТПП-0,4 (0,5) с диаметром медной жилы 0,4 (0,5) мм максимально допустимая длина линии связи составляет 2,0 (2,4) км.
Обмен кадрами через мост
Мост позволяет передавать кадры из сегмента А в сегмент В (см. рис.5.35) и обратно, если возникает необходимость такой передачи. Благодаря упомянутой ранее уникальности адресов сетевых карт, все станци сегментов А и В различимы.
Мост оперирует адресами физического уровня, и остается прозрачным для высокоуровневых протоколов, таких как TCP/IP, DECnet и IPX, а также операционных систем, таких как NetWare и MS LAN manager. С их точки зрения сегменты А и В просто объединены, а такие “мелочи” как сортировка адресов, принадлежащих разным частям объединенной сети А – В, остаются незамеченными.
Модем содержит буферную память для хранения до 10 000 МАС-адресов станций своего (т.е. непосредственно связанного с ним) сегмента сети Ethernet 10 BaseT. При этом сам модем не имеет адреса в сети. В процессе работы модем постоянно “обучается”: он следит за адресами станций своего сегмента сети и ведет их оперативный учет в буферной памяти. В результате он поименно знает все свои станции, которые проявляли активность (инициировали обмен данными) в последние 5 мин.
Адреса утративших активность станций вычеркиваются из учетного списка. Такое “обучение” возможно благодаря тому, что в кадрах, передаваемых по сети, содержится, в частности, адрес отправителя. После добавления в сегмент сети новой станции она автоматически “становится на учет” после первого проявления активности.
Модем буферизует все передаваемые по своему сегменту сети кадры и анализирует их тип, адрес отправителя и адрес предполагаемого получателя (если такой адрес предусмотрен данным типом кадра). Кадры, не соответствующие принятым форматам (например вследствие коллизии), либо с неправильной контрольной суммой отбрасываются.
Широковещательные и многоадресные кадры (типа Broadcast и Multicast, адресованные всем или определенной группе станций), а также кадры с МАС-адресами получателя, не учтенными в списке активных адресов своего сегмента сети, ставятся в очередь для пересылки в удаленный модем и далее в связанный с ним сегмент. Для пересылки между модемами формат кадра несколько изменяется, а затем, при выдаче в удаленный сегмент, вновь восстанавливается, как будет показано далее. Очередь может состоять из 256 кадров; ее переполнение приводит к потере вновь поступающих кадров.
Если адресат находится в пределах свого сегмента сети, то модем уничтожает полученный кадр. На начальном этапе обучения некоторые кадры ошибочно пересылаются из сегмента А в сегмент В; аналогичные ошибочные передачи происходят и в обратном направлении. Эти кадры теряются, не найдя адресата. То же наблюдается и в установившемся режиме, когда по истечении 5 минут утратившая активность станция принимает кадр из своего сегмента сети. Копия этого кадра пересылается в удаленный сегмент и теряется. Такие ситуации, однако, не приводят к сколько-нибудь заметному снижению пропускной способности моста, так как скорость сортировки теоретически достигает 15 000 кадров/с, и на этом фоне единичными ложными передачами можно пренебречь.
Отметим, что в модеме М-2Б предусмотрено отключение режима фильтрации кадров. При таком отключении все полноценные кадры из своего сегмента сети будут передаваться в линию. Это может оказаться полезным, когда поступающие из своего сегмента кадры уже отфильтрованы каким-либо устройством, например коммутатором или маршрутизатором (на рисунке не показаны). Повторная фильтрация привела бы к неоправданным задержкам передачи.