Полный курс лекций 2009-го года (1130357), страница 49
Текст из файла (страница 49)
С помощьюправильно расставленных мостов можно добиться, чтобы определенный трафик проходил лишь поопределенным маршрутам, где он бы не мог попасть в чужие руки.Теперь, когда мы знаем, для чего нужны мосты, рассмотрим, как они работают. Рисунок 4-31показывает работу простого двухпортового моста.Рисунок 4-31. Двухпортовый мост между 802.3 и 802.44.4.1. Мосты из 802 в 802На первый взгляд может показаться, что построить мост из 802 в 802 не сложно. Но это не так.
Укаждой из девяти возможных сочетаний есть свои трудности. Но прежде чем начать рассматриватьиндивидуальные проблемы каждого конкретного сочетания, рассмотрим общие проблемы для всех. Первая- каждый стандарт имеет свой собственный формат кадра. Они показаны на рисунке 4-32. Для этихразличий не было никаких технических оснований. Просто корпорации, поддерживавшие их разработки, Xerox, GM, IBM - не захотели пойти на встречу друг другу и что-то изменить у себя. В результате припереходе из сети в сеть требуется реформатирование кадра, на что тратится время процессора,перевычисляется контрольная сумма, и т.д. Ничего этого не потребовалось бы, если бы три комитетасмогли договориться о едином формате.Рисунок 4-32.
Форматы кадров IEEE 802Следующая проблема - разные сети могут работать с разной скоростью. Если передача идет изскоростной сети в медленную сеть, то мост должен обладать достаточным буфером. Эта проблема можетусугубляться непостоянством скорости передачи из-за коллизий, как, например, в 802.3. К тому женесколько сетей могут посылать трафик одной и той же сети, что опять приведет к перекосу скоростей.Другой тонкой, но важной проблемой является проблема моста как источника временной задержки,которая может влиять на тайм-аут на верхних уровнях.
Предположим, что сетевой уровень над 802.4пытается послать длинное сообщение в виде последовательности кадров. После отправки последнегокадра таймер устанавливается на ожидание уведомления о получении. Если сообщение проходит черезмост с медленной сетью 802.5, то есть опасность, что тайм-аут наступит прежде, чем последний кадр будетпередан в медленную сеть. Сетевой уровень решит, что все сообщение утеряно, и начнет все сначала.После нескольких попыток сетевой уровень сообщит транспортному уровню, что получатель отсутствует.Третьей, и наиболее серьезной проблемой является то, что все три стандарта имеют разнуюмаксимальную длину кадра.
Для 802.3 на 10 Мбит/сек. это 1500 байт, для 802.4 - 8191 байт, для 802.5максимальная длина ограничена временем удержания маркера. Последняя величина по умолчанию имеетзначение 10 мсек., что соответствует 5000 байтам.Очевидная проблема возникает, когда длинный кадр надо доставить в сеть с короткими кадрами.Разбиение кадра на части не является задачей данного уровня. Это не значит, что таких протоколов небыло создано, просто стандарты 802 не предусматривают надлежащих средств.
Слишком длинные кадрыпросто сбрасываются.Теперь рассмотрим все девять пар.Рисунок 4-33. Проблемы, возникающие при построении мостов из 802.x в 802.y802.3 - 802.3Здесь есть только одна опасность, что сеть, в которую передают, сильно перегружена и мост неуспевает вставлять свои кадры. Есть опасность переполнения буфера у моста, в случае чего мост начнетсбрасывать кадры. Такая проблема потенциально есть всегда и мы о ней здесь более упоминать не будем.По отношению к двум другим стандартам все проще, так как мост обязательно получит маркер и свойвременной слот на передачу кадров.802.4 - 802.3Здесь две проблемы.
Первая - кадры из 802.4 содержат биты приоритета, а в кадрах 802.3 таких нет.В результате, если две 802.4 взаимодействуют через 802.3, то информация о приоритетах будетуничтожена.Вторая проблема вызвана исключительно тем, что в кадре 802.4 есть бит временной передачимаркера получателю для уведомления. Что делать мосту, если ему поступит такой кадр? Послатьподтверждение самому нельзя - получатель может быть неработоспособен. С другой стороны, если не датьподтверждения, то отправитель решит, что получатель неработоспособен, что может быть не так, ипредпринять соответствующие меры. Похоже, что у этой проблемы нет решения.802.5 - 802.3Здесь мы имеем проблемы, аналогичные тем, что мы обсуждали выше. Например, есть биты А и С,которые используются для анализа информации о доставке и получении кадра.
Как поступать мосту стакими кадрами? Если мост сам начнет имитировать за получателя значения этих разрядов, то очевидно,здесь могут возникать трудноисправимые ошибки. Ситуация выглядит так, что появление моста можетменять семантику отдельных разрядов кадра, и как решить эту проблему - представить трудно.802.3 - 802.4Здесь основную трудность представляют биты приоритета.
Что в них писать? Возможно, здесь стоитвсе кадры пускать с наивысшим приоритетом, так как они уже настрадались от задержек при передаче.802.4 - 802.4Единственная проблема, которая здесь существует, - это как поступать с временной передачеймаркера? Мост может посылать такой кадр как можно быстрее, в надежде что ответ придет раньше, чемистечет тайм-аут. Можно посылать его с наивысшим приоритетом.
При этом мост, так сказать, покривитдушой, но это увеличит вероятность получения ответа до истечения тайм-аута.802.5 - 802.4Здесь проблему представляют биты А и С. Кроме этого, семантика приоритетов в этих сетях немногоразная. Но выбора нет. Остается просто копировать биты приоритетов в надежде на хороший исход.802.3 - 802.5В этом случае надо генерировать биты приоритета. Других проблем здесь нет.802.4 - 802.5Здесь может возникнуть проблема слишком длинного кадра. Опять-таки здесь присутствует передачамаркера.802.5 - 802.5Здесь надо только решить, что делать с битами А и С.На рисунке 4-33 перечислены все эти проблемы.Здесь мы рассмотрели соединение двух сетей IEEE 802 с помощью моста.
Далее мы рассмотрим, каксоединять несколько ЛВС-сетей между собой с помощью системы мостов и два основных подхода IEEE вконструкции таких мостов.4.4.2. Прозрачные мостыПервым мостом 802 является прозрачный мост, или мост с деревом соединений. Основной заботойразработчиков этого моста было обеспечение его полной прозрачности.
Они хотели создать устройство постандарту IEEE, которое пользователь мог бы купить в магазине, подключить кабели своихмногочисленных сетей и работать. Подключение в сеть этого устройства не должно было бы требоватькаких-либо изменений в оборудовании, программном обеспечении, переинсталляции сетей, загрузкикаких-либо таблиц и т.п. Просто купил, принес, включил, и все работает. Как это ни удивительно, но онипочти достигли своей цели.Прозрачный мост функционирует в режиме общедоступности, т.е. ему доступны все пакеты от всехсетей, подключенных к нему. Рассмотрим пример на рисунке 4-34.
Кадр для А, поступивший из сети LAN1, должен быть сброшен, т.к. он уже в нужной сети, а вот кадр из LAN 1 для С или F надо передать внужную сеть.Рисунок 4-34. Конфигурация из четырех сетей и двух мостовПо каждому поступающему кадру мост должен принять следующее решение: надо ли его передаватьдальше или сбросить; если передавать дальше, то в какую сеть? Для этого каждый мост должен иметьтаблицу, где каждой станции сопоставлен номер сети, в которой она находится.
Эта таблица, как правило,имеет огромные размеры и организована как таблица перемешивания или хэш-таблица.Когда мосты включаются первый раз, все таблицы пусты. Для заполнения своей таблицы каждыймост использует следующий алгоритм:§Каждый кадр с неизвестным мосту адресом доставки рассылается во все сети, подключенные к данномумосту, кроме той, из которой поступил этот кадр.§По реакции из каждой сети на этот кадр мост определяет, в какой конкретно сети находится адресдоставки и фиксирует эту информацию в таблице (как это происходит, мы рассмотрим позже).Далее кадры с таким же адресом доставки будут посылаться только в сеть, определенную этималгоритмом, который называется обучение с запаздыванием.Топология сети может изменяться динамически.
Машины и мосты могут включаться в сеть ивыключаться из нее. Поэтому для каждого элемента таблицы указывается время, когда от этой машиныили моста поступал кадр.Периодически таблица просматривается, и для всех ее элементов, у которых время последнегопоступления кадра отличается от текущего более чем на несколько минут, запускается процедура поискаего в сети. Поэтому все изменения в сети отслеживаются динамически. Если какую-то машину выключат изодной сети, перенесут и включат в другой, описанный алгоритм отметит это изменение через несколькоминут. Итак, каждый раз, когда поступает кадр, мост выполняет следующие действия:1.Если адрес отправителя и адрес получателя один и тот же, кадр сбрасывается.2.Если адрес отправителя и адрес получателя разные, то кадр направляется в надлежащую сеть.3.Если нет информации в таблице, куда направлять кадр, его посылают во все доступные сети.В некоторых случаях для большей надежности две сети соединяют двумя мостами, как это показанона рисунке 4-35.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
