Р.Л. Смелянский - Компьютерные сети. Том 1. Системы передачи данных (1130069), страница 42
Текст из файла (страница 42)
При такой организации виртуальных сетей можно создавать разделяемые сетевые ресурсы. Однако если СПД достаточно крупная и построена на нескольких коммутаторах, то возможности по организации виртуальных сетей с использованием группировки портов имеют существенные ограничения. Прежде всего, этот прием ограничивает возможность наращивания как числа самих ЧЬАМ, так и числа узлов в каждой из них.
Б большинстве случаев применение этого приема распространяется лишь на сети с одним коммутатором. Рассмотрим для примера ситуацию, когда сеть изначально построена на базе двух коммутаторов, поддерживающих организацию виртуальных сетей на основе группировки портов 1рис.
4.27). Пусть необходимо, чтобы одна часть портов первого и второго коммутаторов относилась к ЧЬАХ1, а другая — к ЧЬАХ2. Для этого необходимо, во-первых, чтобы оба коммутатора позволяли не только организовывать виртуальные сети на основе группировки портов, но и распространять такие сети на несколько коммутаторов 1подобная функция реализована далеко не у всех коммутаторов), а, во-вторых, шобы между коммутаторами было установлено столько физических ".":.' соединений, сколько создано виртуалы ~ых сетей. Рассмотрим два шестипортовых коммутатора, Пусть в первом коммутаторе порты 1 и 2 относятся к ЧЕЙ!, а порты 3 и 4 — к ,'-,:,,', Ч!-АМ2; во втором коммутаторе порты 1, 2 и 3 относятся к Ч1.АМ1, а порт 4 — к Ч АМ2. Чтобы пользователи Ч АМ1 первого коммутатора могли общаться с пользователями ЧЕА1х(1 второго коммутатора, эти коммутаторы должны быть связаны между собой портами, от- ',::,', носящимися к ЧЕАй(1 (например, порт 5 первого и второго коммутаторов необходимо приписать к ЧЕА!х(1).
Аналогично для общения "!г пользователей ЧЕА)Ч2 первого коммутатора с пользователями ЧЕАМ2 -,:;; второго коммутатора слелует связать эти коммутаторы через порты, приписаннгяе к ЧЕАМ2 (это могут быть порты 6 на обоих коммутаторах). Таким образом, проблему наращивания числа виртуальных сетей ';1( при использовании технологии группировки портов можно решить ..':.', (правда, не во всех случаях) за счет установления избыточных связей ':!г между коммутаторами. Виртуальные сети на основе стандарта 1ЕЕЕ 802.114 В виртуальных сетях, основанных на стандарте !ЕЕЕ 802.1! 1, ин- ';:-,* Формация о принадлежности передаваемых Ебзегпе1-калров к той или иной виртуальной сети встраивается в сам передаваемый кадр.
Таким ",: образом, стандарт 1ЕЕЕ 8023(3 определяет изменения в структуре '1:„ кадра Ег)зегпег, позволяющие передавать информацию о ЧЕА)х! по:-:,:." сети. Для этого к кадру Ебтегпег добавляют метку Так длиной 4 байт ';;."' и получают кадры, называемые кадрами с метками — Таййед Ггаше,:-";,. где лополнительные биты содержат информацию о принадлежности '„-'::; кадра Ег)гегпег к виртуальной сети и о его приоритете (рис.
4.28). Добавляемая к кадру метка включает в себя двухбайтовое поле тР!О (та8 Рго(осо1 !с(епг(бег) и лвухбайтовое поле тс! (тай сопгго1',':;:,. 1пгог1паг(оп). Поле ТС1, в свою очередь, состоит из полей Рпогйу, СН;.;:: и Ч10. Поле Рпобгу длиной 3 бит задает восемь возможных уровней ..!! приоритета кадра. Поле СН (Салоп(са( Гогшаг!пгйсагог) длиной 1 бит'.',' зарезервировано для обозначения кадров СПД других типов (напри-.,';: мер, ГОР! — см. подразд. 5.2), передаваемых по магистрали Ег)зегпец;:.;", и для кадров Е(пегпет всегда равно О. Поле Ч!О (ЧЕАМ 1О) длиной 12 бит является идентификатором виртуальной сети.
Эти 12 бит по- ''ъ зволяют определить 4096 различных виртуальных сетей. Однако .,1 идентификаторы 0 и 4095 зарезервированы здесы!ля специального:.!',.' использования, поэтому всего в стандарте 802.1О можно определить ',~!!.,1 4094 виртуальные сети. Изменение Формата кадра Егпегпег приводит к тому, что сетевые устройства, не подлерживающис стандарт 1ЕЕЕ 802.1О (называемые ';,""' Та8-ппаттаге), не могу~ работать с кадрами, в которые вставлены' '-'1 184 6 байт 6 банг 2 байт Переменной длины к ~р Тааасб Ггатс 3 бит ! бит 12 бит Рис. 4.28. Сравнение структур обычного Ердегнег-кадра и кадра с меткой метки, а подавляющее большинство этих устройств (в частности, сетевые ЕгЛегпет-контроллеры конечных узлов сети) в настоящее время не поддерживают этот стандарт.
Следовательно, для обеспечения совместимости с устройствами, поддерживающими стандарт 1ЕЕЕ 802.11.) (Та8-амате-устройства), коммутаторы стандарта 1ЕЕЕ 802.10 должны поддерживать как традиционные Е1Легнег-кадрьг, т.е. кадры без меток (()пга88ес)), так и кадры с метками (Та88ег)).
При этом входящий и исходящий графики в зависимости от типа источника и получателя могут образовываться и из.кадров типа Та88ег), и из кадров типа () нга88ег), так как только в этом случае можно обеспечить совместимость с внешними по отношению к коммутатору устройствами. Трафик же внутри коммутатора всегда образуется пакетами типа Таййег(.
Следовательно, для обеспечения поддержки различных типов графиков и образования внутреннего графика коммутатора из пакетов типа Таййег) кадры на принимаемом и передающем портах коммутатора должны преобразовываться в соответствии с определенными правилами. Правила входного порта. Рассмотрим, более подробно процесс передачи кадра через коммутатор (рис. 4.29).
По отношению к графику каждый порт коммутатора может быть как входным, так и выходным. После принятия кадра входным портом коммутатора решение о его дальнейшей обработке принимается на основании определенных правил входного порта (1п8геза гц!ез). Поскольку принимаемый калр может быть как типа Та88ег(, так и типа ()п1а88ег(, то правила входного порта определяют, какие типы кадров должны приниматься портом, а какие отфильтровываться, Возможны следующие варианты: прием только кадров типа Та88ег), прием только кадров типа ()н1а88ес1, прием кадров обоих типов. По умолчанию для всех коммутаторов правилами входного порта устанавливается возможность приема кадров обоих типов.
Если правилами входного порта определено, что он может принимать кадр типа Таййес), в котором имеется информация о принадлежности к конкретной виРтуальной сети ( г(0), то этот кадр пере- 185 ' "1 Рис. 4.29. Процесс продвижения кадров в коммутаторе, совместимом со .,!! в! ! стандартом !ЕЕЕ 802ЛО лается без изменения. Если же этими правилами определена возмож-,':,'. ность работы с кадрами типа ()пга88ег[, в которых не содержится,':!.:."; информация о принадлежности к виртуальной сети, то прежде всего,:!! такой кадр преобразуется входным портом коммутатора к типу Та88еб,, (напомним, что внутри коммутатора все кадры должны иметь метки,,» о принадлежности к виртуальной сети).
Чтобы такое преобразование стало возможным, каждому порту'..:.". коммутатора присваивается уникальный идентификатор РЪЧ[) (Рон";': У1ЛХ [депг[[[ег), определяющий принадлежность порта к конкретной::::;"' виртуальной сети внутри коммутатора (по умолчанию все порты.,':;..:. коммутатора имеют одинаковый идентификатор РУ[[) = 1). Для пре-:~; образования кадра типа ()пга88ед к типу Та88ег[ его необходимо до-':::!' полнить меткой УП), Значение поля ЧП) входного [)пга88ег[-кадра.,,' устанавливается равным значению РУ[В входящего порта, т,е.
все.„:, входящие Пп[а88ед-кадры автоматически приписываются к той вир-;з туальной сети внутри коммутатора, к которой принадлежит входной; !-. порт. Правила продвижении пакетов. После того как все входягцие;.':. кадры отфильтрованы, преобразованы или оставлены без изменения' !), в соответствии в правилами входящего порта, решение об их пере-;,.',~ даче к выхолному порту основывается на определенных правилах::. продвижения пакетов (Гогчагг[[п8 Ргосезз).
Правило продвижения пакетов внутри коммутатора заключается.':, в том, что пакеты могут передаваться только между портами, ассо-:-;, циированными с одной виртуальной сетью. Как уже отмечалось, ° кажлому порту присваивается идентификатор РУ[о, который ис-";~," ) пользуется для преобразования принимаемых ()пга88ег[-кадРов, а '-::.' также для определения приналлежности порта к виртуальной сети,:.':,' внугри коммутатора с идентиФикатором У1[) = РУ[Р. Таким образом, '„' портгя с олинаковыми идентификаторами внутри одного коммутато-:," ' ра ассопиируются с одной виртуальной сетью. Если же виртуальная сеть строится на базе олного коммутатора,:; то идентификатора порта РУ[В, определяющего его принадлежность -',,~:! 186 к виртуальной сети, вполне достаточно. Правда, создаваемые таким образом сети не могут перекрываться, поскольку кажлому порту коммутатора соответствует только один идентификатор, и в этом случае создаваемые виртуальные сети нс будут обладать такой же гибкостью, как виртуальные сети, создаваемые на основе портов.
Однако стандарт 1ЕЕЕ 802.1О с самого начала задумывался для обеспечения построения масштабируемой инфраструктуРы виртуальных сетей, включающей в себя множество коммутаторов, и в этом состои~ его главное преимущество по сравнению с технологией образования Ч АХ на основе портов, При этом для расширения сети за пределы одного коммутатора наличие одних идентификатоРов портов недостаточно, поэтому каждзяй порт может быть ассоциирован с несколькими виртуальными сетями, имеющими различные идентификаторы ЧЮ, Если адрес назначения пакета соответствует. порту коммутатора, принадлежащему к той же виртуальной сети, что и сам пакет (могут совпадать Ч)Р пакета и Ч)Р порта или Ч1О пакета и РЧ(В порта), то ~акой пакет может быть ггередан.
Если же передаваемый кадр принадлежит к виртуальной сети, с которой выходной порт никак не связан (Ч)П пакета не соответствует РЧПЭ или. Чгь) порта), то кадр не может быть передан и отбрасывается. Правила выходного порта. После того как кадры внутри коммутатора переданы на выходной порт, их дальнейшее преобразование зависит от правил выходного порта (Ейгеав пйев). Как уже говорилось, график внутри коммутатора создается только пакетами типа Таййег(, а входящий и исходящий графики могут быть образованы пакетами обоих типов.
Соответственно правилами выходного порта (правилом контроля метки — Тай Сопгго1) определяется, следует ли преобразовывать кадры Таййед к формату Ппгаййед. Каждый порт коммутатора может быть сконфигурирован как Та88ег( Роп или ()п(а88ед Роп. Если выходной порт коммутатора определен как Таййед Роп, то исходящий трафик будет создаваться кадрами типа Та88ег( с информацией о принадлежности к виртуальной сети. Следовательно, выходной порт в этом случае не изменяет тип кадров, оставляя их такими же, какими они были внутри коммутатора.
К такому порту может подсоединяться только устройство, совместимое со стандартом 1Е ЕЕ 802.1(2, например коммутатор или сервер с сетевой картой, поддерживающей работу с виртуальными сетями данного стандарта. Если же выходной порт коммутатора определен как Ьпгайдег( Роп, то все исходящие кадры преобразуются к типу ()пга88еб, т.е. из них улаляется дополнительная информация о принадлежности к виртуачьгюй сети. К такому порту можно подключать любое сетевое устройство, в том числе коммутатор, не совместимый со стандартом 1ЕЕЕ 802 1О, или ПК конечнгях клиентов, сетевые карты которых не поддерживают работу с виртуальными сетями этого стандарта.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
