Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 103
Текст из файла (страница 103)
Подуровень управления доступом к среде причин является защита информации. Любой сетевой интерфейс может быть переведен в беспорядочный режим, когда обрабатывается весь трафик, приходящий по каналу. Многие отделы, такие как отдел исследований, патентный, бухгалтерия, владеют 1шформацией, которую они не хотели бы выносить за пределы своего подразделения. В этой ситуации наилучшим выходом является объединение компьютеров всех работников отдела в одну ЛВС и запрет на передачу каких-либо данных наружу. Руководство обычно не устраивает заявление о том, что такое решение невозможно реализовать до тех пор, пока все работники отдела не будут размещены в соседних кабинетах, Второй причиной является нагрузка на сеть. Сеть может оказаться настолько загруженной, что ее будет лучше разделить на несколько.
Например, если народ из отдела исследований решит провести какой-нибудь хитрый эксперимент, то бухгалтерия будет не очень счастлива от сознания, что он проводится за счет емкостей их общей сети. Еще одна причина — широковещание. Большинство сетей и многие протоколы верхних уровней поддерживают широковещание. Например, если пользователь хочет отправить пакет на 1Р-адрес х, как ему узнать, какой МАС-адрес подставлять в кадры? Мы изучим этот вопрос более подробно в главе 5, а сейчас в двух словах обрисуем решение проблемы: данная станция должна широковещательным методом послать запрос: «Кто знает, какой МАС-адрес работает с 1Р- адресом х?» Затем она дожидается ответа.
Есть много других примеров с использованием широковещательной передачи. По мере объединения различных ЛВС число широковещательных пакетов, проходящих через каждую машину, растет линейно пропорционально общему числу машин. С широковещанием связана еще одна проблема: время от времени сетевой интерфейс ломается и начинает генерировать бесконечный поток кадров, получаемый всеми станциями. Это широковещательный штурм, который состоит в следующем: 1) вся пропускная способность сети занята этими бессмысленными кадрами; 2) все машины объединенных сетей вынуждены заниматься исключительно обработкой и отвержением этого мусора. На первый взгляд кажется, что широковещательные штурмы можно ограничить установкой своего рода дамб — разделяя сети мостами или коммутаторами на несколько частей.
Однако если речь идет о прозрачности (то есть о предоставлении машинам возможности перенесения в другие ЛВС без каких-либо изменений конфигурации), то широковещательные кадры должны обрабатываться и пересылаться мостами. Рассмотрев причины того, что компаниям требуются многочисленные локальные сети ограниченных размеров, давайте вернемся к проблеме разделения логической и физической топологий. Допустим, пользователь переезжает в другое помещение, не меняя принадлежности к тому или иному отделу, или наоборот — меняет отдел, не переезжая никуда из своего офиса. Если сеть в данной организации оборудована концентраторами, то действия сетевого администратора в указанной ситуации сводятся к тому, что он доходит до щита с проводами и вставляет соединитель, идущий от пользователя, в разъем другого концентратора. Коммутация на уровне передачи данных 389 Во многих компаниях организационные перестановки происходят постоянно, то есть сетевой администратор постоянно занимается манипуляциями с соединителями и разъемами.
А в некоторых случаях такие перестановки оказываются невозможными из-за того, что провод пользовательского компьютера проходит слишком далеко и просто не дотягивается до нужного щита (вследствие непродуманной прокладки кабелей), Пользователи стали требовать у производителей создания более гибких сетей, и те ответили им созданием виртуальных ЛВС, для внедрения которых необходимо было изменить только программное обеспечение.
Виртуальные сети даже в какой-то момент были стандартизованы комитетом 802. Сейчас они применяются все шире и шире. Далее мы вкратце обсудим виртуальные сети. Дополнительную информацию можно найти в (Вгеуег апд %1еу, 1999; Зе!(егц 2000). Виртуальные сети построены на основе специалыю разработанных коммутаторов, хотя в их состав могут входить и обычные концентраторы (см. рис. 4.44). Для создания системы, построенной на виртуальных ЛВС, сетевому администратору прежде всего нужно решить, сколько всего будет виртуальных сетей, какие компьютеры будут в них входить и как они будут называться.
Зачастую ВЛВС (неформально) называют в соответствии с цветами радуги, поскольку тогда сразу становятся понятнее и нагляднее цветные диаграммы, показывающие принадлежность пользователей виртуальным сетям. Скажем, пользователи «красной» сети будут изображены красным цветом, «синей» вЂ” синим, и т. д, Таким образом, на одном рисунке можно отобразить физическую и логическую структуры одновременно. В качестве примера рассмотрим четыре ЛВС, изображенные на рис.
4.45, а. Здесь восемь машин входят в виртуальную сеть С (Серая), а еще семь машин— в виртуальную сеть Б (белая), Четыре физических сети объединены двумя мостами, В1 и В2. Если используется центральная проводка на основе витой пары, можно также установить четыре концентратора (не показаны на рисунке), однако логически моноканал и сеть с концентратором — это одно и то же.
Чтобы не загромождать рисунок,мы не стали изображать на нем концентраторы. Термин «мост» сейчас применяется в основном тогда, когда к каждому порту подсоединено несколько машин; в противном случае слова «мост» и «коммутатор» можно считать синонимами. На рис. 4А5, б показаны те же самые станции тех же самых виртуальных сетей, только здесь используются коммутаторы, к каждому порту которых подключено по одному компьютеру. Чтобы виртуальные сети функционировали корректно, необходимо наличие конфигурационных таблиц в мостах или коммутаторах.
Эти таблицы сообшают о том, через какие порты (каналы) производится доступ к тем или иным виртуальным сетям. Когда кадр прибывает, например, из серой ВЛВС, его нужно разослать на все порты, помеченные буквой С. Это правило справедливо как для ординарных (то есть однонаправленных) передач, так и для групповых и широковещательных. Имейте в виду, что порт может быть помечен сразу несколькими буквами, то есть он может обслуживать несколько ВЛВС. Это видно и на рис. 4.45, а, Пусть у машины А имеется кадр для широковешательной передачи. Мост В1 принимает 886 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде его и замечает, что он пришел с машины с пометкой С.
Поэтому его необходимо ретранслировать на все порты (кроме того, с которого пришел кадр), принадлежащих «серой» виртуальной сети. У В1 есть только два порта, кроме входящего, и оба помечены как С, поэтому кадр передается на оба из них. Рис. 4.4б. Четыре физические ПВС, сбьединенные в две виртуальные сети, серую и белую, двумя местами (в); тв жв 15 машин, сбъединенных в две виртуальные сети ксммутетсрвми (б) С мостом В2 история несколько другая. Здесь мост знает, что в ЛВС 4 нет машин типа С, поэтому туда кадры не передаются вообще.
Ретрансляция производится только в ЛВС 2. Если какой-нибудь пользователь ЛВС 4 перейдет на работу в другой отдел, а там будет сеть С, то таблицы моста В2 необходимо будет обновить и переобозначить порт СБ вместо Б. Если машина Р уходит в серую сеть, то порт к ЛВС 2 надо будет переобозначить — вместо СБ он станет С. Допустим теперь, что все машины ЛВС 2 и ЛВС 4 стали серыми. Тогда не только порты В2, соединенные с ЛВС 2 и ЛВС 4, получат обозначение С, но н порт В1, соединенный с В2, превратится в С, поскольку «белые» кадры, приходящие на В1, больше не будут нуждаться в ретрансляции на мост В2.
На рис. 4А5, 6 изображена та же ситуация, только здесь все порты, соединенные с определенной машиной, отмечены только одним цветом, поскольку каждый компьютер может принадлежать только одной ВЛВС. Итак, мы предположили, что мосты и коммутаторы каким-то образом узнают «цвет» приходящего кадра. Но как они это делают? Применяется один из следующих методов: 1.
Каждому порту присваивается цвет. 2. Каждому МАС-адресу присваивается цвет. 3. Все протоколы 3-го уровня или 1Р-адреса соответствуют определенному цвету В первом методе каждый порт маркируется цветом какой-либо ВЛВС. Однако ато работает только в том случае, если все машины порта принадлежат одной виртуальной сети. На рис. 4А5, а этим свойством обладает порт ЛВС 3 моста В1, а порт ЛВС 1 уже не может применять метод маркировки портов. Коммутация на уровне передачи данных 387 При использовании второго метода мост или коммутатор имеет таблицу, в которой представлены 48-битные МАС-здреса и названия виртуальных сетей всех станций, соединенных с устройством.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
