Галкин В.А., Григорьев Ю.А. - Телекоммуникации и сети (1053870), страница 59

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 59)

Коммутаторырабочих групп обьршо поддерживают всего несколько адресов на порт, так какони предназначены для образования микросегментов. Коммутаторы отделовдолжны поддерживать несколько сотен адресов, а коммутаторы магистралейсетей - до нескольких тысяч.Недостаточная емкость адресной таблицы может служить причиной замед­ления работы коммутатора и засорения сети избыточным трафиком. Если ад­ресная таблица процессора порта полностью заполнена, а он встречает новыйадрес источника в поступившем пакете, то процессор должен вытеснить изтаблицы какой-либо старый адрес и поместить на его место новый.

Эта опера­ция сама по себе отнимет у процессора часть времени, но главные потери про­изводительности будут наблюдаться при поступлении кадра с адресом назна­чения, который пришлось удалить из адресной таблицы. Так как адресназначения кадра неизвестен, то коммутатор должен передать этот кадр навсе остальные порты. Эта операция создает лишнюю работу для многих про­цессоров портов, кроме того, копии этого кадра попадают и в те сегменты сети,где они совсем необязательны.Некоторые производители коммутаторов решают эту проблему за счет из­менения алгоритма обработки кадров с неизвестным адресом назначения.

Одиниз портов коммутатора конфигурируется как магистральный порт, на которыйпо умолчанию передаются все кадры с неизвестным адресом. В маршрутиза­торах такой прием применяется давно, позволяя сократить размеры адресныхтаблиц в сетях, организованньпс по иерархическому принципу. Передача кадрана магистральный порт проводится в расчете на то, что этот порт подключен квышестоящему коммутаторуу имеющему достаточную емкость адресной таб­лицы и знающему, куда нужно передать любой кадр.Хотя метод магистрального порта как правило работает эффективно, носуществуют ситуации, когда кадры теряют.

Например, коммутатор нижнегоуровня удалил из своей адресной таблицы адрес МАС^, который подключен кего порту А, для того, чтобы освободить место для нового адреса МАС^. Припоступлении кадра с адресом назначения МАС^, коммутатор передает его намагистральный порт В, через который кадр попадает в коммутатор верхнегоуровня. Этот коммутатор «видит» по своей адресной таблице, что адрес МАС^2493.

Принципы построения локальных сетей ЭВМпринадлежит его порту С, через который он и поступил в коммутатор. Поэтомукадр далее не обрабатьюается и просто отфильтровывается, а, следовательно,не доходит до адресата.Внутренняя буферная память коммутатора нужна для временного хранениякадров данных в случаях, когда их невозможно немедленно передать на вы­ходной порт. Буфер предназначен для сглаживания кратковременных пульса­ций трафика.

Ведь даже если трафик хорошо сбалансирован и производитель­ность процессоров портов, а также других обрабатывающих элементовкоммутатора достаточна для передачи средних значений трафика, то это негарантирует, что их производительности хватит при очень больших нагрузках.Например, трафик может в течение нескольких десятков миллисекунд посту­пать одновременно на все входы коммутатора, не давая ему возможности пе­редавать принимаемые кадры на выходные порты.Для предотвращения потерь кадров при кратковременном многократномпревьппении среднего значения интенсивности трафика (а для локальных се­тей часто встречаются значения коэффициента пульсации трафика в диапазонеот 50 до 100) единственным средством служит буфер большого объема. Как ив случае адресных таблиц, каждый процессорный модуль порта обьино имеетсвою буферную память для хранения кадров.

Чем больше объем этой памяти,тем менее вероятны потери кадров при перегрузках, хотя при несбалансиро­ванности средних значений трафика буфер все равно рано или поздно перепол­ниться.Обычно коммутаторы, предназначенные для работы в ответственных час­тях сети, имеют буферную память в несколько десятков или сотен килобайт напорт. Хорошо, когда эту буферную память коммутатор может перераспреде­лять между несколькими портами, так как одновременные перегрузки по не­скольким портам маловероятны.

Дополнительным средством защиты можетслужить общий для всех портов буфер в модуле управления коммутатором.Такой буфер обычно имеет объем в несколько мегабайт.МаршрутизаторыСогласно определению крупнейшего производителя маршрутизаторов ком­пании Cisco маршрутизатор - это устройство третьего уровня, использующееодну и более метрик для определения оптимального пути передачи сетевоготрафика на основе информации сетевого уровня. По существу маршрутизаторпредставляет собой компьютер с необходимым программным обеспечением иустройствами ввода/вьгоода. В простейшем случае маршрутизатор имеет двасетевых интерфейса.Маршрутизатор обеспечивает маршрутизацию, т.

е. доставку данных адре­сату, которую можно разбить на три. Во-первых, сбор информации о другихмаршрутизаторах и хостах в сети. Для этого маршрутизатор в целях определе­ния марыфута использует тот или иной протокол маршрутизации. Во-вторых,он сохраняет полученную информацию о маршрутах в таблицах маршрутиза­ции. В-третьих, маршрутизатор выбирает наилучший маршрут для каждого2503.3. Оборудование локальных сетейконкретного пакета, при этом он передает пакет со входного интерфейса насоответствующий выходной интерфейс. Данные функции он вьшолняет с помопц>ю протоколов маршрутизации, в основе которых лежат алгоритмы маршру­тизации.Алгоритм маршрутизации - это часть программного обеспечения мар­шрутизатора, отвечающая за выбор выходной линии, на которую поступившийпакет должен быгь передан.

Алгоритмы маршрутизации можно разделить надве большие группы: неадаптивные (статические) и адаптивные (динамичес­кие). При использовании статических алгоритмов выбор маршрутов осуще­ствляют заранее и прописьшают их вручную в таблицу маршрутизации, гдехранится информация о том, на какой интерфейс отправить пакет с соответ­ствующей адресной информацией. При использовании динамических алгорит­мов таблица маршрутизации меняется автоматически при изменении тополо­гии сети или трафика в ней.Динамические алгоритмы отличаются по способу получения информации(например, от соседних маршрутизаторов, от всех маршрутизаторов в сетии т. д.), моменту изменения маршрутов (через регулярные интервалы, при из­менении топологии и т.

п.) и используемой метрике (расстояние, число тран­зитных узлов и т. д.). Наиболее популярными алгоритмами маршрутизации яв­ляются два алгоритма: вектора расстояния и состояния канала.При использовании алгоритма вектора расстояния каждый маршрутизаторведет таблицу, т. е. вектор, с указанием кратчайшего расстояния и выходнойлинии для каждого адресата. В качестве метрики может использоваться так­же число транзитных узлов, время задержки, совокупная длина очередей и про­чее.

Таблица содержит информацию обо всех маршрутизаторах в сети. Пери­одически каждый маршрутизатор рассьшает соседям свою таблицу. Одним изосновных недостатков этого алгоритма является медленное распространениеинформации о недоступности той или иной линии или выходе того или иногомаршрутизатора из строя. Данный алгоритм используется в таких протоколах,как RIP, IGRP и др.В случае алгоритма состояния канала маршрутизатор собирает информа­цию о своих непосредственньпс соседях, измеряя задержку (пропускную спо­собность). Вместо таблиц маршрутизации он осуществляет широковещатель­ную рассьшку информации только о своих непосредственных соседях, причемрассьшка инициируется только при изменении информации.

При получении из­менений маршрутизатор определяет заново кратчайший путь до всех адреса­тов с помощью алгоритма Э. Дейкстры. Алгоритм состояния канала лежит воснове таких протоколов маршрутизации, как OSPF и IS-IS.В качества примера таблицы марыфутизации рассмотрим определение таб­лицы на маршрутизаторе компании Morning Star с тремя интерфейсами: одниминтерфейсом Ethernet, последовательным портом, подключенным к внешнемумодему, и интерфейсом глобальной сети Frame relay (табл. 3.12). Модем ис­пользуется для организации связи с сервером в главном офисе по РРР, 1Р-ад-2513.

Принципы построения локальных сетей ЭВМрес которого- 137.175.2.7. Адрес интерфейса глобальной сети - 131.187.2.2, аадрес маршрутизатора оператора Internet 131.187.2.3. Для локальной сети опе­ратор выделил блок адресов класса С в диапазоне от 199.18.210.1 до199.18.210.254. Интерфейсы маршрутизатора поименуем следующим образом:edO - интерфейс Ethernet, duO - последовательный интерфейс, ttO - интерфейсглобальной сети.

Все пакеты, посьшаемые в локальную сеть главного офиса,направляются маршрутизатором на последовательный порт. Все пакеты, пред­назначенные для нашей локальной сети, направляются на интерфейс Ethernet садресом 199.18.210.1. Адрес 127.0.0.1 является так называемым петлевымадресом, и он используется маршрутизатором для обращения к самому себе.Все остальные пакеты направляются на интерфейс глобальной сети. Флаг U(Up) означает, что соединение активно, а флаг G (Gateway) означает, что шлюз(так изначально назывались маршрутизаторы) действительно является шлю­зом в другую сеть, в то время как флаг Н (Host) означает, что маршрутизаторподключен к конечному адресату.Таблица 3.12.

Характеристики

Список файлов книги