- •Лекция №4
- •Технические средства коммуникаций
- •Трансивер
- •Повторитель
- •Концентратор, хаб
- •Виды концентраторов
- •Сеть, построенная на концентраторах
- •Влияние задержек доступа к среде передачи данных на производительность сети
- •Мост
- •Мосты
- •Сеть на основе моста
- •Формирование внутренней адресной таблицы моста:
- •Формирование внутренней адресной таблицы моста
- •Проблемы при введении дополнительных мостов
- •Коммутатор
- •Коммутатор
- •Коммутаторы «на лету» и с буфером
- •Алгоритм Spanning Tree
- •Дополнительные возможности коммутаторов
- •Виртуальная локальная сеть
- •VLAN на основе группировки портов
- •VLAN на основе группировки портов: объединение коммутаторов
- •VLAN на основе стандарта IEEE 802.1Q
- •Три правила передачи кадра коммутатором IEEE 802.1Q
- •Настройка коммутатора на основе стандарта IEEE 802.1Q
- •VLAN на основе 802.1Q
- •VLAN на 802.1Q : объединение
- •Ограничения и недостатки построения сетей на основе повторителей, мостов и коммутаторов
- •Маршрутизатор
- •Таблица маршрутизации
- •Таблица
- •Алгоритмы маршрутизации
- •Многошаговый алгоритм маршрутизации
- •Одношаговые алгоритмы
- •RIP (Routing Information
- •OSPF (Open Shortest Path First )
- •Протокол ICMP (Internet Control Message Protocol)
- •Маршрутизирующие коммутаторы и коммутирующие маршрутизаторы
- •Функциональное соответствие видов коммуникационного
Сеть на основе моста
Пакет Мост
1 12 |
Порт 1 Порт 2 |
адрес источника адрес приемника
Порт |
Адрес |
Пор |
Адре |
|
|
т |
с |
1 |
1 |
2 |
11 |
1 |
2 |
2 |
12 |
1 |
3 |
2 |
13 |
1 |
4 |
2 |
14 |
1 |
5 |
2 |
15 |
1
12
Повторитель 1 |
Повторитель 2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
Логический |
|
|
Логический |
|
||
|
|
сегмент 1 |
|
|
сегмент 2 |
|
|
Формирование внутренней адресной таблицы моста:
включение
Мост
Порт 1 Порт 2
Повторитель |
Повторитель |
1 |
2 |
3 |
4 |
11 |
12 |
13 |
14 |
Логический сегмент 1 |
Логический сегмент 2 |
Формирование внутренней адресной таблицы моста
|
|
|
Порт |
Адрес |
Пакет |
|
|
1 |
1 |
1 13 |
Мост |
|
2 |
11 |
адрес источника |
|
2 |
13 |
|
|
|
|||
адрес приемника |
Порт 1 Порт 2 |
|
1 |
3 |
|
|
|||
2 |
1 |
4 |
1 |
4 |
5 |
3 |
|
|
|
Повторитель |
|
|
Повторитель |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Логический сегмент 1 |
Логический сегмент 2 |
Проблемы при введении дополнительных мостов
|
|
2 |
Порт |
Адрес |
|
|
|
1 |
А |
||
|
|
Мост 1 |
|||
|
|
2 |
А |
||
|
|
Порт 1 Порт 2 |
|||
|
Повторитель |
1 |
Повторитель |
|
|
|
А |
|
|
В |
|
|
|
|
|
||
|
Логический сегмент А |
|
Логический сегмент В |
||
|
|
1 |
|
|
|
1 |
Станция А |
Мост 2 |
Порт |
Адрес |
|
1 |
А |
||||
|
отправляет станции |
||||
|
В пакет |
Порт 1 Порт 2 |
2 |
А |
|
|
А В |
2 |
|||
|
|
|
|
||
|
адрес источника |
|
|
|
|
адрес приемника |
|
|
|
||
2Пакет распространяется на все порты,
поступает на порт 2 каждого моста
Коммутатор
Коммутатор (switching hub) - быстродействующий функциональный аналог моста
многопортовое устройство
одновременно поддерживает потоки данных между всеми своими портами
локальные
мосты
практически
полностью
вытеснены
коммутаторами.
Коммутатор
Хаб 1 |
Хаб 2 |
Хаб 3
1 |
2 |
3 |
22 |
24 |
|
|
Логический сегмент 2 |
||
|
Логический сегмент 1 |
|||
Порт |
Адрес |
Пор |
Адре |
|
|
т |
с |
1 |
1 |
5 |
41 |
1 |
2 |
5 |
46 |
1 |
3 |
8 |
54 |
2 |
22 |
8 |
52 |
2 |
24 |
8 |
55 |
4 |
31 |
9 |
62 |
4 |
32 |
10 |
64 |
4 |
35 |
10 |
67 |
Хаб 4 



31 32 35
Логический сегмент 3
Коммутатор |
|
Хаб 5 |
|
||
Порт 1 |
Порт 2 |
|
|
||
|
|
|
|||
Порт 3 |
Порт 4 |
|
|
|
|
Порт 5 |
Порт 6 |
|
|
|
|
Порт 7 |
Порт 8 |
54 |
52 |
55 |
|
Порт 9 |
Порт 10 |
||||
Логический сегмент 5 |
|||||
|
|
||||
|
|
Хаб 6 |
|
|
|
62 |
|
|
|
|
|
41 |
46 |
64 |
67 |
Логический сегмент 4 |
Логический сегмент 6 |
||
|
|
||
Коммутаторы «на лету» и с буфером
Некоторые коммутаторы не помещают все приходящие пакеты в буфер, а коммутирует пакеты "на лету". Буфер требуется лишь тогда, когда надо согласовать скорости передачи, или адрес назначения не содержится в адресной таблице, или когда порт, куда должен быть направлен пакет, занят.
Функция |
На лету |
С |
|
|
буферизацией |
Защита от плохих |
Нет |
Да |
кадров |
|
|
Поддержка |
Нет |
Да |
разнородных сетей |
|
|
(Ethernet, FDDI, |
|
|
ATM) |
|
|
Задержка |
Низкая (5-40 мкс) при |
Средняя при |
передачи пакетов |
низкой, средняя при |
любой |
|
высокой нагрузке |
нагрузке |
Поддержка |
Нет |
Да |
резервных связей |
|
|
Алгоритм Spanning Tree
определяется корневой коммутатор (root switch) - автоматически (с меньшим значением МАС - адреса)
или назначается администратором.
для каждого коммутатора
определяется корневой порт (root
port), который имеет по сети
кратчайшее расстояние до любого
из портов корневого коммутатора.
для каждого сегмента сети выбирается так называемый назначенный порт (designated port) - порт, который имеет кратчайшее расстояние от данного сегмента до корневого коммутатора.
каждый коммутатор блокирует остальные порты, которые не попали в эти два класса портов.
Дополнительные возможности коммутаторов
Трансляция протоколов канального уровня:
например Ethernet в FDDI, Fast Ethernet в Token Ring и т. п.
Фильтрация трафика: Дополнительные условия фильтрации кадров, например, отбрасывать кадры с определенным адресом.
Приоритетная обработка кадров.
Виртуальная локальная сеть
Виртуальная локальная сеть (VLAN - Virtual LAN)
Основные цели виртуальных сетей
повышение полезной пропускной способности за счет локализации широковещательного трафика,
формирование виртуальных рабочих групп из некомпактно (в плане подключения) расположенных узлов,
обеспечение безопасности,
улучшение соотношения цены/производительности по сравнению с применением маршрутизаторов.
