
- •Лекция 11
- •Тема 4. Средства построения объединенных сетей.
- •Повторитель.
- •Формат блока данных мостов протокола остового (связующего) дерева (stp).
- •Формат заявки и уведомление о конфигурации имеют вид:
- •Маршрутизация от источника.
- •Формат кадра с информацией о маршруте имеет вид:
- •Переключатели кадров.
Повторитель.
Повторитель используется для физического соединения различных сегментов кабеля локальной сети с целью увеличения общей длины сети. Повторитель позволяет преодолеть ограничения на длину линии связи за счет улучшения качества передаваемого сигнала – восстановления его мощности и амплитуды, улучшения фронтов и т.д.
Основные характеристики повторителя:
-
Регенерирует сетевые сигналы, позволяет передавать их дальше;
-
Используется обычно в линейных кабельных системах (Ethernet);
-
Работает на физическом уровне;
-
Передает весь трафик, не фильтруя в обоих направлениях;
-
Связанные повторителем сегменты имеют один и тот же сетевой адрес;
-
Повторитель обычно работает с той же скоростью, с которой работают связанные им сегменты.
Повторитель используется, если необходимо объединить сегменты с минимальными затратами. Повторители не используются:
-
Если сетевой трафик интенсивный;
-
Если в сегментах применяются разные методы доступа или необходимо реализовать какой-либо метод фильтрации данных.
Мост.
Мостом называется устройство сопряжения локальных сетей на канальном уровне. Мост передает кадры из одной сети в другую. Мосты по своим функциональным возможностям являются более продвинутыми устройствами, чем концентраторы. Мосты достаточно интеллектуальны, так что не повторяют шумы сети, ошибки или испорченные кадры. Для каждой соединяемой сети мост является узлом (абонентом сети). При этом мост принимает кадр, запоминает его в своей буферной памяти, анализирует адрес назначения кадра. Если кадр принадлежит к сети, из которой он получен, мост не должен на этот кадр реагировать. Если кадр нужно переслать в другую сеть, он туда и отправляется. Доступ к сети осуществляется в соответствии с теми же правилами, что и для обычного узла.
Мост позволяет разбить объединенную сеть на отдельные области конфликтов: в результате каждая область имеет уменьшенный трафик и работает более эффективно. Обычно мост работает на подуровне «управление доступом к среде» (МАС уровень).
Мост выполняет следующие функции:
-
Прослушивает весь трафик;
-
Определяет физические адреса источника и получателя;
-
На основании физических адресов активных источников строит таблицу адресов (таблицу маршрутизации);
-
Осуществляет передачу пакетов.
Если физический адрес получателя известен, то мост передает пакет в соответствующий сегмент. Если же физический адрес получателя не найден в таблице маршрутизации, то мост передает пакет во все сегменты. Широковещательные пакеты, для которых не указываются индивидуальные адреса получателя, передаются во все сегменты, т.е. фильтрация широковещательных пакетов не осуществляется.
Создание таблицы адресов.
Если мост подключается впервые или перезапускается, то его таблица адресов пуста. Но в течение короткого промежутка времени он запоминает физические адреса большинства активных узлов.
Таблица адресов для данного моста будет иметь вид:
Сегмент |
|
|
|
Физический адрес |
A, B, C |
D, E, F |
M, N, O |
Возраст |
|
|
|
Номер порта |
1, 1, 1 |
2, 2, 2 |
3, 3, 3 |
Таблица проводит селекцию физических адресов по сегментам. Кроме того, в таблице регистрируется номер порта, принявшего пакет с этим адресом и хранится «возраст» каждого адреса. «Возраст» устанавливается в «0» и увеличивается на единицу каждую секунду. Если значение «возраста» достигает определенной границы, например 5 минут, то такой адрес является устаревшим, и он удаляется из таблицы.
Т.о. благодаря полю «возраст» происходит обновление таблицы адресов, что полезно в ситуации отключения компьютера или переустановки компьютера на другой сегмент.
Классификация мостов.
-
По расстоянию между объединяемыми сетями различают локальные и глобальные (удаленные) мосты. Эти мосты отличаются по типам своих сетевых портов. Локальные мосты поставляются с портами, предназначенными для подключения к LAN. Одним из самых важных достоинств локального моста является их способность соединять локальные сети, использующие разные среды. Глобальные мосты устанавливаются в сетях передачи информации на большие расстояния (сети WAN/MAN);
-
По рабочему подуровню различают мосты, работающие на подуровне LLC и подуровне MAC. Мосты, которые работают на подуровне МАС, могут объединять сегменты одинаковой архитектуры (Ethernet - Ethernet). Мосты, работающие на подуровне LLC, могут объединять сегменты различной архитектуры (Ethernet – Token Ring);
-
По алгоритму работы мосты делятся на мосты с кодонезависимой маршрутизацией («прозрачные» мосты) и мосты с «маршрутизацией от источника». Для прозрачных мостов локальная сеть представляется как набор МАС-адресов устройств, работающих в сети. Мосты не работают с информацией, относящейся к сетевому уровню. Они ничего не знают о топологии связей сегментов или сетей между собой. Поэтому мосты совершенно прозрачны для протоколов, начиная с сетевого уровня и выше. Эти мосты используют алгоритм связующего дерева (топология без цикла). Во втором случае, за выбор маршрута отвечает сам источник. Кроме того, «маршрутизация от источника» предоставляет боле широкие возможности управления передачей информации, т.к. вся информация о маршруте содержится в самом передаваемом пакете. Первый алгоритм предназначен для описания прохождения кадров через мосты в сетях Ethernet, второй алгоритм – через мосты в сетях Token Ring;
-
По использованию различают внутренние мосты (в виде платы) и внешние мосты (в виде устройства).