Смагин М.С. Вычислительные машины, системы и сети (1088253), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Кадр,как мы уже говорили, имеет заголовок, поле данных и концевик. В заголовкекадра подуровня MAC указываются MAC-адрес узла назначения (поле DADestination Address), MAC-адрес отправителя (поле SA – Source Address) идлина поля данных (L – Length). В концевике передаётся контрольная суммакадра (поле FSC – Frame Checksum).DA SA LПоле данныхFCSРис.93 Формат кадра MACВ поле данных кадра MAC вкладывается единица данных, сформированная на подуровне LLC, называемая, в свою очередь, LLC-кадром. Однакопрежде чем говорить о формате LLC-кадра, необходимо разобраться с функциями и принципами работы подуровня LLC.Подуровень LLC выполняет следующие функции:1. Организация интерфейса с сетевым уровнем;2.
Доставка кадров с заданной степенью надёжности.235Интерфейс с сетевым уровнем организуется на подуровне LLC следующим образом. Подуровень LLC получает от протокола сетевого уровняпакет данных и МАС-адрес получателя. Эти данные он, в свою очередь, передаёт подуровню MAC. Проблема, решаемая в данном случае подуровнемLLC, заключается в том, что на одном компьютере могут одновременно работать несколько различных протоколов сетевого уровня.
Соответственно,протокол LLC осуществляет мультиплексирование данных, поступающих отнескольких протоколов сетевого уровня, и передачу их протоколу MAC.Если же осуществляется приём данных из сети, то решается обратнаязадача: данные, поступающие с подуровня MAC, демультиплексируются ипередаются тем же протоколам сетевого уровня, которые инициировали ихпередачу на компьютере отправителя.Второй функцией подуровня LLC, как мы уже говорили, является доставка кадров с заданной степенью надёжности. Стандарты Ethernet предусматривают три возможных режима работы протокола LLC по обеспечениюнадёжной передачи данных. В документации эти режимы называются «Услугами LLC».Услуга LLC1 предусматривает работу без установления соединения ибез подтверждения получения данных. Иными словами, если используетсяуслуга LLC1, то никакой работы по обеспечению надёжной передачи данныхне проводится.
Отправитель передаёт данные в сеть независимо от того, готов ли получатель к их приёму и насколько они исказятся, пока до дойдут донего. Зато этот режим минимизирует транспортные издержки и обеспечиваетпередачу данных с наивысшей скоростью.Услуга LLC2 предусматривает установление логического соединения сполучателем перед началом передачи каждого блока данных, а также подтверждение качественного приёма данных получателем.Услуга LLC3 представляет собой более упрощённый вариант услугиLLC2, при котором осуществляется только подтверждение приёма данных,но без выполнения предварительного логического соединения.236Установление соединения заключается в отсылке получателю специального служебного сообщения о необходимости приёма данных с дальнейшим ожиданием от него ответного сообщения о готовности к приёму.Подтверждение приёма осуществляется по так называемому «алгоритму скользящего окна». На приведённой ниже таблице представленная графическая иллюстрация работы данного метода.МоментПередача данных междувремениотправителем и получателемКомментарийОтправительTначинает передачу данныхПервыйt+1пакетдостиг получателяПодтверждениеполучения пер-t+2вогопакетадошло до отправителяСуть его в том, что отправитель начинает передачу кадров данных, неожидая подтверждения от получателя по каждому кадру в отдельности.
Одновременно он сохраняет все передаваемые кадры во внутренней памяти. Когда поток кадров достигнет получателя, тот, в свою очередь начинает отсылать пакеты-квитанции, подтверждающие приём каждого кадра. Когда потокподтверждений достигает отправителя, он начинает анализировать его и текадры, по которым получены подтверждения, стирает из памяти, а те, по которым подтверждения не получены, отсылает повторно. Период времени отмомента отправки первого пакета до момента приёма первого подтвержденияи называют «размером скользящего окна». Для случая, описанного на пред237ставленной выше таблице, размер скользящего окна составляет 3 единицы.Если время ожидания подтверждения приёма пакета превышает размерскользящего окна, он отсылается повторно.Итак, посмотрим, какую служебную информацию требуется передатьпротоколу LLC.
Это идентификатор протокола сетевого уровня на компьютере получателя, идентификатор протокола сетевого уровня на машине отправителя, а также идентификатор действующей LLC-услуги. Передача служебной информации осуществляется в заголовке LLC-кадра, формат которого представлен на рисункеDSAP SSAPУправляющее полеПоле данныхРис.94 Формат LLC-кадраДля передачи этих данных в заголовке LLC-кадра имеются, соответственно: поле DSAP (Destination Service Access Point) для идентификатора протокола-приёмника, поле SSAP (Source Service Access Point) для идентификатора протокола-передатчика и управляющее поле, хранящее код действующей LLC-услуги.Коммутационное оборудование локальных сетейПродолжая разговор о локальных сетях и технологии Ethernet, необходимо рассмотреть основные виды коммутационного оборудования локальных сетей. Под коммутационным или, как ещё говорят, коммуникативнымоборудованием локальных сетей понимают совокупность прозрачных дляпользователей аппаратных средств, обеспечивающих передачу данных в сети.К коммутационному оборудованию локальных сетей относятся повторители (repeater), концентраторы (hub), коммутаторы (switch).
Приводимые вскобках английские названия часто используются в техническом обиходе238вместо соответствующих русских терминов и, к сожалению, часто просачиваются в техническую литературу.Повторитель, является простейшим коммутационным устройством. Онимеет два входных порта, и его задача сводится к передаче данных с одногопорта на другой с восстановлением амплитуды сигнала и фильтрацией помех. Повторитель используется как средство преодоления ограничений намаксимальную длину кабельного сегмента.Более сложным устройством является концентратор. Это устройство,имеющее несколько входов. В случае, если на один из входов концентраторапоступают данные, они автоматически транслируются на остальные входы.Иными словами, концентраторы представляют собой отрезки общей шины,соединяющей все компьютеры, подключённые к сети.Таким образом, концентратор позволяет не только преодолеть ограничение на максимальную длину сегмента, но и увеличить число компьютеров,подключённых к сети.
Помимо непосредственных абонентов сети, допустимотакже подключение ко входам концентраторов линий передачи данных,идущих от других концентраторов, что позволяет ещё больше увеличитьчисло абонентов.При построении сети на концентраторах надо соблюдать ряд несложных правил. Самое главное, чтобы в таких сетях не было замкнутых контуров.
Кроме того, каждая сетевая технология вносит ряд дополнительных ограничений. Так, например, в технологии Ethernet существует так называемое«правило четырёх хабов», которое гласит, что между любой парой абонентовсети не должно быть больше четырёх концентраторов.Однако следует заметить, что все компьютеры, подключенные к одному концентратору, образуют единый домен коллизий. Чем больше компьютеров подключено к концентратору, тем выше вероятность того, что передачаданных между двумя абонентами будет прервана третьим, и это прерываниеприведёт к коллизии.
Т.е., вероятность коллизии растёт, а эффективность ис-239пользования сети снижается, поскольку больше времени приходится тратитьна корректную обработку коллизий и повторную передачу данных.Это ограничение концентраторов помогают преодолеть коммутаторы.Конструктивно эти устройства сходны с концентраторами, однако работаютпо другому принципу. В отличие от концентраторов они передают принимаемые данные не на все порты, а только на тот, к которому подключён получатель. Соответственно, через коммутатор могут передаваться данные одновременно между несколькими парами отправителей и получателей.
Еслиже ко входу коммутатора подключён концентратор, то от него на вход коммутатора будут поступать не только данные, передаваемые абонентам, подключённым к другим его портам, но и данные, передаваемые между абонентами, подключёнными к концентратору. В этом случае коммутатор будетпринимать эти данные, однако никуда не будет их отсылать. То есть, трафиквнутри этой области сети будет замкнут и не выйдет за её пределы.Такая область сети называется сегментом, а процесс замыкания внутреннего трафика в сегменте называется локализацией трафика.
Сам процессразбиения сети называется сегментацией. Если сегмент состоит из одногоединственного компьютера, то он называется микросегментом, а, соответственно, процесс выделения компьютера в отдельный сегмент называется микросегментацией.Сегментацию сети проводят, во-первых, для того, чтобы ограничитьдомены коллизий, во-вторых, из соображений безопасности, если необходимо, чтобы данные, передаваемые от одного абонента к другому, не были доступны всем остальным абонентам сети.Информация, необходимая для работы коммутатора, хранится в памятив виде так называемой таблицы коммутации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
