Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 102

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

Текст из файла (страница 102)

На самом нижнем, физическом уровне работают повторители. Это аналоговые устройства, к которым подсоединяются концы двух сегментов кабеля. Сигнал, появляющийся на одном из них, усиливается повторителем и выдается на второй. Повторители не знают слов «пакет», «кадр» или «заголовок». Они знают слово «напряженпе». В классическом Ег)тегпе( допускается установка четырех повторителей, что позволяет расширять максимальную длину кабеля с 500 до 2500 м. Теперь обратимся к концентраторам. Концентратор (хаб) имеет несколько входов, объединяемых электрически.

Кадры, прибывающие на какой-либо вход, передаются на все остальные линии. Если одновременно по разным линиям придут два кадра, они столкнутся, как в коаксиальном кабеле. То есть концентратор представляет собой одну область столкновений. Все линии, подсоединяемые к нему, должны работать с одинаковыми скоростями, Концентраторы отличаются от повторителей тем, что они обычно не усиливают входные сигналы, поскольку предназначены не для этого. Их задача — обеспечивать согласованную работу нескольких плат с несколькими входами, к которым подключаются линии с по- Коммутация не уровне передачи данных 381 хожими параметрами. Впрочем, во всем остальном хабы не очень отличаются от повторителей.

Ни те, ни другие не анализируют и не используют адреса стандарта 802. Принцип работы концентратора показан на рис. 4.43, а, Хост внтратор Мо Коммута лвс Рно. 4.43. Концентратор (в); мост (о), коммутатор (в) Перейдем теперь на уровень передачи данных. Здесь мы обнаружим мосты и коммутаторы. Только что мы как раз более пли менее подробно обсуждали мосты, поэтому знаем, что мост соединяет две или более ЛВС, как показано на рис, 4.43, б. Когда прибывает кадр, мост программно извлекает из заголовка и анализирует адрес назначения, сопоставляя его с таблицей и определяя, куда этот кадр должен быть передан. В ЕсЬегпег зто 48-битный адрес, показанный на рис.

436. Как и в концентраторах, в современных мостах имеются вставные сетевые платы, обычно рассчитанные на 4 или 8 входов определенного типа. Плата ЕгЬегпец например, не может обрабатывать кадры сетей типа маркерное кольцо, поскольку она не знает, в какой части заголовка искать адрес назначения. Тем не менее, мост может иметь несколько плат, благодаря чему может работать с сетями разных типов.

Каждая линия, подключенная к мосту, является областью столкновений, в отличие от линий концентратора. Коммутаторы похожи на мосты в том, что для маршрутизации используют адреса кадров. На самом деле многие употребляют зти понятия как синонимы. Различаются оии тем, что коммутаторы чаще всего используются для соединения отдельных компьютеров (рис. 4.43, в), а не сетей.

Следовательно, если хост А (рис. 4,43, б) хочет отправить кадр на хост В, мост получит этот кадр, но отвергнет его. Вместе с тем, коммутатор на рис. 4.43, в должен самым активным образом способствовать передаче кадра от хоста А к хосту В, поскольку для кадра это единственная возможность. Так как каждый порт коммутатора обычно соединен с одним компьютером, в коммутаторах должно быть гораздо больше разъемов для сетевых плат, чем в мостах, поскольку последние соединяют целые сети. Каждая плата содержит буфер для хранения пришедших кадров.

Поскольку каждый порт является областью столкновений, то кадры из-за коллизий теряться не могут. Однако если скорость передачи данных по каналу превысит максимальную скорость их обработки, буфер может переполниться и продолжающие приходить кадры будут отвергаться.

ЗВ2 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде Несколько уменьшить эту проблему помогают современные коммутаторы, которые начинают пересылать кадры, едва получив их заголовки и не дожидаясь полной их докачки (конечно, для этого должна быть свободна выходная линия).

Такие коммутаторы не используют протоколы с ожиданием. Иногда их называют сквозными коммутаторами. Этот метод чаще всего реализуется аппаратно, тогда как в мостах традиционно присутствует процессор, программно реализующий маршрутизацию с ожиданием. Но поскольку все современные мосты и коммутаторы содержат специальные интегральные схемы коммутации, техническая разница между ними практически стирается, и остается лишь разница в том, что вы слышите о них в рекламе. Итак, мы вкратце рассмотрели повторители и концентраторы, которые весьма сходны друг с другом, а также коммутаторы и мосты, которые также не сильно различаются. Теперь же мы перейдем к маршрутизаторам, которые резко отличаются от всего рассмотренного ранее.

Когда пакет прибывает на маршрутизатор, отрезаются заголовки и концевики кадров и остаются только поля данных (выделены серым на рис. 4.42), которые и передаются программному обеспечению маршрутизатора. Далее анализируется заголовок пакета, и в соответствии с ним выбирается его дальнейший путь. Если это 1Р-пакет, то в заголовке будет содержаться 32-битный (1Рч4) или 128-битный (1Рчб), а не 48-битный (стандарт 802) адрес.

Программное обеспечение маршрутизатора не интересуется адресами кадров и даже не знает, откуда эти кадры взялись (то ли с ЛВС, то ли с двухточечной линии). Более подробно мы изучим маршрутизаторы н принципы маршрутизации в главе 5. Поднявшись еше на уровень выше, мы обнаружим транспортные шлюзы. Они служат для соединения компьютеров, использующих различные транспортные протоколы, ориентированные на установление соединения. Например, такая ситуация возникает, когда компьютеру, использующему ТСР/1Р, необходимо передать данные компьютеру, использующему АТМ.

Транспортный шлюз может копировать пакеты, одновременно приводя их к нужному формату. Наконец, шлюзы приложений уже работают с форматами и содержимым пакетов, занимаясь переформатированием на более высоком уровне. Например, шлюз е-ша(1 может переводить электронные письма в формат 8М8-сообщений для мобильных телефонов. Виртуальные локальные сети На заре развития технологий локальных сетей толстые желтые провода опутали огромное количество офисов. Можно было подключить к сети каждый компьютер, мимо которого шел такой провод.

Зачастую кабели объединялись в центральную магистраль (как показано на рис. 4.35) или шли к центральному концентратору. Никто не задумывался над тем, к какой ЛВС подключить компьютер. Все соседние компьютеры были станциями одной сети независимо от того, подходили они друг другу или нет. Логическое соединение определялось исключительно расположением в пространстве.

Коммутация нв уровне передачи данных 383 С развитием в 1990-е годы систем на основе 10Вазе-Т и концентраторов все изменилось. Из офисных зданий стали исчезать зти желтые провода, напоминающие садовые шланги, и им на смену пришли витые пары, которые шлн к щитам, висящим по концам коридоров и напичканным проводами (см. рис. 4.44), Если чиновник, ответственный за прокладку кабелей в здании, был способен смотреть в будущее, то устанавливались витые пары категории 5; если же он был крохобором, то использовались существующие (телефонные) витые пары категории 3, которые были заменены только с приходом сетей типа «быстрый Е111егпегз.

Коммутатор к концентратору Рис. 4.44. Здание с централизованной проводкой В ЕгЬегпег с концентраторами (а позднее — с коммутаторами) появилась возможность настройки локальных сетей не физически, а логически. Если компании требовалось )т ЛВС, она приобретала (т концентраторов. Аккуратно собрав сеть (то есть вставив нужные соединители в нужные разъемы), можно было опРеделить ее пользователей таким образом, чтобы это имело некий реальный организационный смысл и не зависело от расположения станций внутри здания.

Конечно, если два человека работают в одном отделе, но в разных зданиях, они, скорее всего, будут пользоваться разными концентраторами, а значит, и разными сетями. Тем не менее, зто намного луч1пе, чем основывать членство в той или иной ЛВС исключительно на принципе территориального расположения. А вообще, разве важно, кто подключен к какой ЛВ С? Ведь все равно почти во всех организациях сети объединены между собой. На самом же деле зто действительно зачастую бывает важно. Сетевые администраторы по целому ряду причин любят группировать пользователей ЛВС в соответствии со структурой организации, а не по принципу физического расположения компьютеров. Одной из таких 334 Главе 4.

Характеристики

Список файлов книги