Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекция06(рус).docx
Скачиваний:
20
Добавлен:
02.12.2018
Размер:
1.97 Mб
Скачать

Мосты и коммутаторы

Мосты (bridge), а затем и коммутаторы (switch) были разработаны, чтобы помочь в объединении сетей и устра­нении проблемы возникновения большого числа коллизий. Существенным отличием этих устройств от концентраторов является то, что они умеют опре­делять МАС-адреса источника и приемника сигна­лов, а также поддерживать таблицу соответствия своих портов и используемых в сети МАС-адресов. Такую таблицу мост (или коммутатор) формирует сразу после включения по следующему принципу – как только порт получает ответ от устройства с опре­деленным физическим адресом, в таблице появляет­ся строчка соответствия: «МАС-адрес <-> порт».

Таким образом, эти устройства работают не толь­ко на физическом уровне модели OSI, но и на каналь­ном, – точнее, на подуровне управления доступом к среде (MAC). Получив кадр и определив адрес назна­чения, мост или коммутатор транслируют кадр толь­ко в тот порт, с которым этот МАС-адрес сопоставлен в таблице соответствий. Кадры, передаваемые между компьютерами одного сегмента, коммутатор получа­ет, но никуда не транслирует (рис. 2.3.8, обмен данными между компьютерами А и В никак не влияет на взаимодействие компьютера С с сервером, а компьютера D и Е – друг с другом).

Рисунок 2.3.8 – Объединение рабочих станций

в компьютерную сеть с использованием коммутаторов

Различие между мостами и коммутаторами за­ключается в том, что мост в каждый момент време­ни может передавать только один кадр, обслуживая передачу от одного компьютера к другому (поэтому первые модели мостов были двухпортовыми). Ком­мутатор же умеет выстраивать большое число вир­туальных каналов связи между портами (т. е. ком­мутировать порты друг с другом, отсюда и название устройства), производя параллельную обработку кадров, поступающих с разных портов. Естественно, производительность сетей, построенных на базе коммутаторов, существенно выше.

Подчеркнем, что подавляющее большинство со­временных сетей строится именно на коммутаторах, тогда как встретить концентратор или мост сегодня довольно трудно.

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы работают на еще более высоком уровне модели OSI – сетевом. В их задачу входит анализ адресов, используемых в протоколе этого уровня (например, IP-адресов), и определение наи­лучшего маршрута доставки пакета данных по назначению (подробнее маршрутизация будет рассмотрена в седьмой теме). Конечно, маршрути­заторы работают и на более низких уровнях модели OSI – как концентраторы они восстанавливают уровень и форму предаваемого сигнала, как мосты и коммутаторы – позволяют избежать столкновений. Однако, в отличие от вышеперечисленных устройств, маршрутизаторы изменяют передаваемые кадры – точнее, «разбирают» их до сетевого уровня, а затем формируют заново по определенным правилам. Кстати, без определенной настройки маршрутизаторы не передают в другие порты даже ши­роковещательные пакеты, и, таким образом, служат в сетях границами областей столкновений и широ­ковещании.

Кроме того, совместно с программами более вы­сокого уровня модели OSI, маршрутизаторы умеют выполнять множество сложных операций, например, обнаруживать проблемы в сети и сооб­щать о них, вести статистику полученных и пере­данных данных, фильтровать пакеты, проводить ав­торизацию пользователей при выходе в Интернет и т. д.

Мощные маршрутизаторы являются довольно сложными и дорогими программно-аппаратными комплексами, поэтому в современных сетях они все чаще заменяются коммутаторами 3-го уровня – устройствами, занимающими промежуточную сту­пень между коммутаторами и маршрутизаторами. От обычных коммутаторов они отличаются тем, что могут выполнять простейшие функции маршрути­зации, оставаясь при этом производительными и не очень дорогими.

На рис. 2.3.9. представлена сеть, разделенная на 5 подсетей с использованием маршрутизаторов. Здесь данные между абонентами Е и D передаются через 3 подсети, причем передача данных происходит не во все подсети, а только в ту, в которой находится абонент -приемник.

Рисунок 2.3.9 – Разбиение сети на подсети с использованием маршрутизаторов