64.Архитектура моста

Мосты имеют достаточно простую архитектуру и представляют собой специализированный компьютер с двумя или более сетевыми адаптерами, выступающими в качестве портов моста (рис). Каждый порт принимает все поступающие к нему пакеты сообщений. Специализированное программное обеспечение проверяет каждый принятый пакет, заполняет и обновляет таблицу адресов и принимает решение о ретрансляции.

Упрощенная архитектура моста с тремя портами

Мосты, включающие один процессор, могут одновременно обрабатывать только один пакет. Соответственно такие мосты, чтобы поддерживать высокую скорость обработки поступающих пакетов, имеют, как правило, не более четырех портов. Многопроцессорные мосты имеют большее количество портов, но стоят существенно дороже.

Функции моста может выполнять и обычный подсоединенный к сети компьютер со специальным программным обеспечением и несколькими сетевыми адаптерами, каждый из которых предназначен для одного из связываемых сегментов сети. Если в качестве моста используется сервер, то такой мост называют внутренним, а если рабочая станция — внешним.

65.Сегментация сложных локальных сетей

Если локальная сеть достаточно велика, то чаще всего для ее разбиения на сегменты и объединения этих сегментов между собой одного моста будет недостаточно. Прозрачность мостов позволяет создавать весьма сложные сети, в которых можно предусмотреть резервные маршруты между сетевыми сегментами в случае выхода из строя промежуточных сегментов сети. Например, на рис показана схема сети с несколькими мостами и резервным маршрутом между сегментами А и D. При выходе сегмента С из строя связь между группами сегментов {А, В} и {D, Е, F} не будет нарушена, так как сработает альтернативный путь, образованный мостом с номером 3.

Схема сети с несколькими мостами и резервным маршрутом

66.Применение коммутаторов.*

Коммутаторы, называемые еще переключателями, как и мосты, функционируют на канальном уровне модели OSI и применяются для разбиения локальной сети на сегменты, а также объединения полученных сегментов и небольших локальных сетей. В отличие от мостов коммутаторы содержат большее количество портов, имеют более высокую производительность и могут не только разделять сеть на сегменты, но и разграничивать потоки сообщений между различными узлами сети друг от друга.

Первые коммутаторы имели лишь 6 или 8 портов. С развитием технологии появились коммутаторы с 16, 24 и более портами. Большое количество портов позволяет сегментировать локальную сеть на меньшие части, что существенно повышает ее пропускную способность. Кроме того, большое число портов обеспечивает возможность подключения к портам не только сетевых сегментов, но и отдельных компьютеров локальной сети. Коммутаторы позволяют организовать подключенные компьютеры в сегменты сети и легко перегруппировывать их, когда это необходимо.

Конструктивно коммутатор выполнен в виде сетевого концентратора. Несмотря на то, что коммутаторы и подобны высокоскоростным многопортовым мостам, их внутренняя архитектура существенно отличается от архитектуры мостов. Коммутатор может обрабатывать много пакетов одновременно. Он проверяет пакеты, управляет таблицей адресов и принимает решение об одновременной или параллельной ретрансляции для всех своих портов.

Каждый порт коммутатора, подобно порту сетевого адаптера, имеет принимающую и передающую части. Каждая часть порта логически связана с перекрестной матрицей, реализованной аппаратным способом на основе микросхем ASIC (Application-Specific Integrated Circuit — специализированная интегральная схема). Принимающая часть каждого порта соединена с горизонтальной линейкой перекрестной матрицы, а передающая — с вертикальной (рис). Когда горизонтальная линейка соединяется с вертикальной, создается путь от принимающей части одного порта к передающей части другого. Таким способом можно соединить любую пару портов. Например, если соединены пары портов 2 и 4, а также 3 и 5, то два пакета могут быть одновременно получены на портах 2 и 3 и переданы в порты 4 и 5. Когда порт получает пакет, коммутатор считывает адрес получателя и на основе таблицы адресов принимает решение о ретрансляции. Если пакет нуждается в ретрансляции, то создается связь с нужным портом. Поскольку между портами коммутатора может быть много логических путей, то одновременно можно ретранслировать много кадров. Однопунктовые пакеты с неизвестным адресом, а также многопунктовые и широковещательные пакеты коммутаторы, как и мосты, ретранслируют на все порты, за исключением тех портов, на которые эти пакеты поступили.

Логическая схема коммутатора