Полный курс лекций 2009-го года (1130357), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Однако у такой конфигурации есть одна опасность. Пусть в сети 1 был выпущен кадр F.Этот кадр будет дублирован во все сети и мостом В1, и мостом В2. Пусть мост В1 породил F1, а В2 - F2.Мост В1 увидит F2 с неизвестным адресом доставки и дублирует его в сеть 1 как F3. То же самое сделаетВ2 с кадром F1 в виде кадра F4. Этот цикл будет длиться до бесконечности.Рисунок 4-35. Два параллельных прозрачных мостаРешение этой проблемы состоит в том, чтобы мосты во взаимодействии друг с другом накладывалина фактическую структуру соединений дерево соединений и делали пересылку так, чтобы избегать такихмнимых циклов. На рисунке 4-36 показана сеть с 10 мостами. Граф соединений на рисунке 4-36 (а)можно сократить до дерева соединений на рисунке 4-36 (b). В этом дереве для каждой сети есть толькоодин путь.Рисунок 4-36.
Использование дерева соединений в конструкциях с мостамиКак строится дерево соединений? Прежде всего, надо выбрать один мост из всех в качестве корнядерева. Это делается с помощью уникальных адресов, которые присваиваются мостам при изготовлении,подобно Ethernet-адресам. Из всех мостов корневым выбирается мост с наименьшим номером. Затем дляполученного корня строится дерево кратчайших путей, соединяющих корень с каждым мостом и сетью.Полученное дерево и есть дерево соединений.В результате алгоритм строит единственный маршрут от корня в любую сеть.
Хотя дерево соединенийохватывает все сети, в нем представлены не все мосты.4.4.3. Мосты с маршрутизацией от источникаПрозрачные мосты хороши тем, что их достаточно только подключить, и все работает. Однако ониникак не учитывают оптимальное распределение пропускной способности и не могут этого делать. Этопривело к появлению иной схемы работы мостов - маршрутизации от источника.Будем предполагать, что отправитель знает, находится получатель в его локальной сети или нет.Если получатель не в его локальной сети, то отправитель устанавливает старший разряд в адресеполучателя в 1. Кроме этого, в заголовке кадра указывается точный маршрут, по которому будут следоватькадр.
Этот маршрут представляет собой чередование 12-разрядного адреса сети и 4-разрядного адресамоста. (См. рисунок 4-34.)Мост с маршрутизацией от источника ловит только те кадры, у которых старший разряд в адресеполучателя равен 1. Для каждого такого кадра просматривается описание маршрута и определяется, вкакую сеть отправлять этот кадр.
Номер сети указан после номера моста в описании маршрута.Этот алгоритм предполагает, что каждый отправитель знает или может определить наилучшиймаршрут. Основная идея алгоритма поиска такого маршрута состоит в следующем. Если маршрут кполучателю не известен, то отправитель посылает так называемый поисковый кадр. Этот поисковый кадррассылается всеми мостами по всем сетям. Когда поисковый кадр возвращается обратно, каждый мостоставляет в нем информацию о себе.
Таким образом, отправитель, получив ответы на свой поисковыйкадр, может выбрать наилучший маршрут среди всех имеющихся.Этот алгоритм действительно позволяет найти наилучший маршрут, но он имеет один серьезныйнедостаток - экспоненциальный рост числа поисковых кадров. Это видно на рисунке 4-37. К томумоменту, как поисковый кадр достигнет уровня N, число поисковых кадров в сети будет порядка 3N - 1.Нечто подобное происходит и в сетях с прозрачными мостами, но там этот рост происходит только вдольдерева связей.Рисунок 4-37. Сети, соединенные тройными мостамиОбнаружив наилучший путь, каждый хост в сети хранит его. Естественно, это накладываетопределенные требования на хосты в сети, что делает использование этого подхода не столь прозрачным,как в первом случае.4.4.4. Сравнение мостов для 802Оба вида мостов, как прозрачные, так и с маршрутизацией от источника, имеют как достоинства, таки недостатки.
В ртаблице 4-38 они представлены в виде таблицы.Таблица 4-38. Сравнение мостов для 802ПризнакПрозрачныйС маршрутизацией от источникаОриентацияБез соединенияС соединениемПрозрачностьПолностью прозрачныйНепрозрачныйНастройкаАвтоматическаяВручнуюВыбор маршрутаЧастично оптимальныйОптимальныйСпособ локализации моста «Обучение сзапаздыванием»«Поисковый кадр»СбоиУстраняются мостамиУстраняются хостамиНаибольшая сложностьВ мостахВ хостахОдно из основных различий между этими мостами - это различие между сетями, ориентированнымина соединение, и не ориентированными на соединение.
Прозрачные мосты не поддерживают концепциивиртуального соединения и маршрутизируют каждый кадр независимо друг от друга. Мосты смаршрутизацией от источника, наоборот, определяют маршрут с помощью поискового кадра, а затемиспользуют этот маршрут постоянно.Прозрачные мосты полностью совместимы со всеми продуктами в стандартах 802. Это не так поотношению к мостам с маршрутизацией от источника. Все хосты в системе должны знать схемуподключения мостов в сети. Любое изменение в сети, затрагивающее мосты, вызывает необходимость вперенастройке хостов.При использовании прозрачных мостов никаких специальных усилий по управлению сетью нетребуется. Мосты автоматически поддерживают конфигурацию сети.
При использовании мостов смаршрутизацией от источника требуется значительная ручная работа. Любая ошибка в адресах сетей илимостов может вызвать тяжелые последствия, обнаружить ее бывает очень трудно. При соединении двухфункционирующих сетей через прозрачный мост ничего делать не надо, кроме как подключить его. При ихсоединении через мост, маршрутизирующий от источника, может потребоваться изменение номеров сетейи мост, дабы избежать дублирования.Одно из основных преимуществ мостов с маршрутизацией от источника - они хотя бы теоретическимогут строить оптимальные маршруты, в то время как прозрачные мосты ограничены в выборе маршрутадеревом соединений.
Мосты с маршрутизацией от источника также могут работать с мостами,включенными в параллель.Механизмы определения места доставки кадра также имеют свои достоинства и недостатки. В случаес прозрачными мостами недостаток тот, что надо ждать, когда придет кадр от машины получателя. Вдругом случае - имеем экспоненциальный рост числа поисковых кадров.Реакция на ошибки в сетях в обоих случаях разная. В первом случае все происходит автоматически,мосты сами слушают, что происходит в сетях. и реагируют должным образом. Самим хостам делать ничегоне приходится. В случае мостов с маршрутизацией от источника ситуация противоположная: вся сложностьисправления ошибок и отказов в сети ложится на хосты.4.4.5. Удаленные мостыКак мы уже говорили, основная цель использования мостов – соединение отдельных ЛВС междусобой.
Это можно сделать, сопоставив каждой ЛВС мост и соединив мосты между собой каналом «точкаточка». Пример такого соединения показан на рисунке 4-39. Здесь каждый канал точка-точка можнорассматривать как ЛВС без абонентских машин (кто сказал, что сеть обязана всегда их иметь). Тогда у насесть шесть ЛВС, соединенных через четыре моста.Рисунок 4-39. Удаленные мосты, соединяющие ЛВСДля соединений точка-точка можно использовать разные протоколы. Например, можно использоватьлюбой протокол точка-точка и в его кадрах целиком размещать кадры МАС-подуровня. Этот прием хорошоработает в случае идентичных сетей.
При этом возникает только одна трудность – маршрутизация кадров внужную сеть.Другая возможность – отрезать заголовки МАС-подуровня и на их место вставить заголовкисоответствующего канального уровня. Новый МАС-заголовок будет сгенерирован на стороне мостаполучателя. Здесь трудности возникают при работе с полем контрольной суммы. Либо надо ее каждый разперевычислять, либо мы потеряем возможность контролировать ошибки при передаче.4.5. Высокоскоростные локальные сетиРассмотренные нами до сих пор стандарты для построения сетей прежде всего были рассчитаны наЛВС, т.е. на сети, охватывающие относительно небольшие расстояния, использующие медные носителидля передачи сигналов на скоростях, не превышающих 10 Мбит/сек.
Эти стандарты ориентировались навозможности вычислительной техники и требования приложений, характерные для 70-х годов. Однако помере роста производительности процессоров, объемов памяти рабочих станций, скорости каналовпередачи данных в рабочих станциях как между процессором и основной памятью, так и между основнойпамятью и дисковой памятью, эти стандарты не могли обеспечить сбалансированную загрузку абонентскихмашин в сети.В этом разделе мы рассмотрим стандарты для построения высокоскоростных сетей, появившиеся в90-е годы.
Эти стандарты предполагают использование оптоволоконных линий связи, скорость не ниже100 Мбит/сек. и действуют на большие расстояния, чем рассмотренные до сих пор стандарты IEEE 802.4.5.1. Основы технологии FDDIТехнология FDDI является высокопроизводительным развитием технологии Token Ring, позволяющейработать на скоростях не ниже 100 Мбит/сек., расстоянии до 200 км и до 1000 рабочих станций.Разработчики технологии FDDI ставили перед собой в качестве наиболее приоритетных следующие цели:§Повысить скорость передачи данных до 100 Мбит/сек.§Повысить отказоустойчивость сети за счет стандартных процедур восстановления после отказовразличного рода - повреждения кабеля, некорректной работы узла, концентратора, возникновениявысокого уровня помех на линии и т.п.§Максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети как дляасинхронного, так и для синхронного трафиков.Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец.
По одному трафик направлен по часовойстрелке, по другому – против. В случае выхода из строя одного из колец его трафик может быть запущенчерез второе кольцо. Если оба кольца окажутся поврежденными в одном и том же месте, то они могут бытьобъединены в одно кольцо, как показано на рисунке 4-41. Такая реконфигурация сети происходитсилами концентраторов и/или сетевых адаптеров FDDI.Использование двух колец - это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI, иузлы, которые хотят им воспользоваться, должны быть подключены к обоим кольцам. В нормальномрежиме работы сети данные проходят через все узлы и все участки кабеля первичного (Primary) кольца,поэтому этот режим назван режимом Thru - «сквозным» или «транзитным». Вторичное кольцо (Secondary)в этом режиме не используется.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
