62.Сегментация сети с помощью мостов
Мосты, функционирующие на канальном уровне модели OSI, применяются для разбиения локальной сети на сегменты, а также объединения полученных сегментов и небольших локальных сетей.
В пределах сегмента локальной сети реализуется метод множественного доступа, когда отправляемый компьютером сегмента пакет сообщения доставляется всем остальным компьютерам в этом сегменте, а принимается только тем компьютером, которому он адресован. Остальные компьютеры этот пакет сообщения игнорируют. Соответственно, если большая локальная сеть состоит только из одного сегмента, то из-за увеличения графика производительность этой сети снижается. При разделении локальной сети на сегменты с помощью мостов, коммутаторов или маршрутизаторов за пределы каждого сегмента распространяются только те пакеты сообщений, которые адресованы не входящему в него компьютеру. В результате за счет сокращения трафика улучшается общая производительность сети.
Считается, что оптимальным соотношением интенсивности внутрисегментного графика к межсегментному является 80 к 20. Для соблюдения этого правила необходимо, чтобы выполнялись два условия:
- выделенные сегменты сети соответствуют рабочим группам, в пределах которых осуществляется интенсивный обмен информацией;
- каждый сервер размещен в том же сегменте, где находится его пользователь.
Учитывая сложность администрирования и дороговизну маршрутизаторов, а также то, что при передаче пакетов сообщений между немногочисленными сегментами локальной сети нет необходимости в поиске оптимального маршрута, становится понятна более высокая эффективность использования мостов и коммутаторов для объединения сегментов локальной сети.
63.Технология функционирования моста.*
Объединяемые сегменты локальной сети подсоединяются к портам моста (рис), в качестве которых выступают сетевые адаптеры. Каждый связываемый сетевой сегмент подсоединяется к сетевому адаптеру, тип которого совпадает с типом этого сегмента. Мост чаще всего имеет от двух до четырех портов.
Любой пакет, отправленный компьютером какого-либо сегмента сети, приходит в порт моста, к которому этот сегмент подключен. Если получатель данного пакета находится в другом сегменте сети, то мост направляет этот пакет в порт, к которому подсоединен сегмент с получателем. Этот процесс называется ретрансляцией (forwarding).
Схема подключения сегментов локальной сети к мосту
В случае, когда принятый портом моста пакет имеет адрес получателя, находящегося в пределах подсоединенного к этому порту сегмента, то данный пакет не ретранслируется. Этот процесс называется фильтрацией (filtering). Говорят, что кадр отфильтрован, если он получен одним портом моста и не ретранслирован другим.
Принятие мостом решения о том, ретранслировать полученный пакет или отфильтровать, основано на запоминании МАС-адресов компьютеров, входящих в подсоединенные к портам моста сегменты. Данные адреса хранятся в памяти моста в виде таблицы, ставящей в соответствие МАС-адресу каждого компьютера номер порта, к которому подсоединен сегмент с этим компьютером.
Заполнение таблицы адресов мост осуществляет сам. После первого подключения к сети мост в течение короткого промежутка времени, как правило, нескольких секунд, запоминает адреса всех активных узлов, входящих в подсоединенные к мосту сегменты. При получении каждого пакета с неизвестным МАС-адресом отправителя мост регистрирует сам адрес, номер принявшего пакет порта, а также устанавливает значение возраста зарегистрированного адреса в 0. Возраст адресов в таблице увеличивается на 1 каждую секунду. При достижении определенного значения, называемого границей возраста (age limit), информация об этом МАС-адресе стирается из таблицы. Этот процесс называется старением. Поле возраста каждого МАС-адреса обнуляется, когда мост получает пакет с таким же МАС-адресом отправителя. При этом выполняется также обновление соответствующего этому МАС-адресу порта.
Данная технология заполнения и обновления таблицы адресов гарантирует поддержание хранящейся в ней информации в актуальном состоянии. При добавлении компьютеров к сегментам сети, а также при перемещении компьютеров из одного сегмента в другой информация в таблице адресов будет обновлена своевременно. Кроме того, в случае отсоединения компьютеров от сегментов сети ненужная информация из таблицы адресов будет удалена.
При получении каждого пакета мост вначале обновляет по описанной технологии свою таблицу адресов и лишь затем принимает решение о том, ретранслировать полученный пакет или отфильтровать.