answers2010 (1131265), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Поддержка логического кольца в основном связана с проблемами включения и выключения станций. МАС-подуровень 802.4 детально описывает алгоритм, позволяющий сохранять известным наихудший случай при передаче маркера.
42. Стандарты IEEE 802.х для локальных и муниципальных сетей: Стандарт IEEE 802.5 – кольцо с маркером (область применения, протокол МАС подуровня, логическая поддержка кольца).
последовательность соединений точка-точка, образующих кольцо. Способ передачи в основном цифровой, в то время как у 802.3 есть значительный аналоговый компонент. Кольцо также представляет справедливую среду с известной верхней границей доступа к каналу. Если станции нужно передать данные, она должна захватить маркер и удалить его из кольца. Это достигается изменением одного бита в 3-х байтном маркере, в результате чего маркер тут же превращается в заголовок обычного кадра. Интерфейс станций может работать в двух режимах: прослушивания и передачи. Чтобы быть способным за однобитовую задержку переключиться из одного режима в другой, интерфейс должен предварительно забуферизовать данные для передачи.
На физическом уровне он использует витую пару со скоростью 1 или 4 Mбит/сек., хотя IBM позднее ввела 16 Mбит/сек. Сигнал на линии кодируется с помощью дифференциального манчестерского кода, используя запрещенные комбинации low-low и high-high для управляющих байтов. если связь в кольце где-то нарушается, то вся конфигурация становится неработоспособной. Проблема решается с помощью так называемого кабельного центра.
Основные операции МАС-протокола довольно просты. При отсутствии данных по кольцу циркулирует 3-байтный маркер. Как только какой-то станции надо передать данные, она инвертирует специальный бит в маркере с 0 на 1, превращая маркер в стартовую последовательность байтов для передачи кадров и добавляя данные для передачи
Байт, которого нет ни в 802.3 ни в 802.4 - Frame status.
В 802.5 предусмотрено, что в кольце всегда есть станция-монитор, контролирующая кольцо.
43. Протокол LLC уровня управления логическим каналом (IEEE802.2)
Протокол LLC обеспечивает нужное качество услуг транспортной службы, передавая свои кадры либо дейтаграммным способом, либо с помощью процедур с установлением соединения и восстановлением кадров. Протокол LLC занимает уровень между сетевыми протоколами и протоколами уровня MAC.
В соответствии со стандартом 802.2 уровень управления логическим каналом LLC предоставляет верхним уровням три типа процедур:
• LLC1 - процедура без установления соединения и без подтверждения;
• LLC2 - процедура с установлением соединения и подтверждением;
• LLC3 - процедура без установления соединения, но с подтверждением.
протокол LLC
• обеспечивает для технологий локальных сетей нужное качество транспортной службы, передавая свои кадры либо дейтаграммным способом, либо с помощью процедур с установлением соединения и восстановлением кадров.
• предоставляет верхним уровням три типа процедур: процедуру без установления соединения и без подтверждения; процедуру с установлением соединения и подтверждением; процедуру без установления соединения, но с подтверждением.
• обеспечивает дуплексный канал, так что данные могут передаваться в обоих направлениях.
• в режиме с установлением соединения использует алгоритм скользящего окна.
• С помощью управляющих кадров может управлять потоком данных, поступающих от узлов сети. Это особенно важно для коммутируемых сетей, в которых нет разделяемой среды, автоматически тормозящей работу передатчика при высокой загрузке сети.
44. Структура кадров в протоколе IEEE802.2
по своему назначению все кадры уровня LLC подразделяются на три типа - информационные, управляющие и ненумерованные.
• Информационные кадры (Information) предназначены для передачи информации в процедурах с установлением логического соединения LLC2 и должны обязательно содержать поле информации.
• Управляющие кадры (Supervisory) предназначены для передачи команд и ответов в процедурах с установлением логического соединения LLC2, в том числе запросов на повторную передачу искаженных информационных блоков.
• Ненумерованные кадры (Unnumbered) предназначены для передачи ненумерованных команд и ответов, выполняющих в процедурах без установления логического соединения передачу информации, идентификацию и тестирование LLC-уровня, а в процедурах с установлением логического соединения LLC2 -установление и разъединение логического соединения, а также информирование об ошибках.
Кадр LLC содержит поле данных и заголовок, который состоит из трех полей:
• адрес точки входа службы назначения (Destination Service Access Point, DSAP);
• адрес точки входа службы источника (Source Service Access Point, SSAP);
• управляющее поле (Control).
Адресные поля DSAP и SSAP занимают по 1 байту. Они позволяют указать, какая служба верхнего уровня пересылает данные с помощью этого кадра.
Поле управления (1 или 2 байта) - В режиме LLC1 используется только один тип кадра - ненумерованный. У этого кадра поле управления имеет длину в один байт. Все подполя поля управления ненумерованных кадров принимают нулевые значения. В режиме LLC2 используются все три типа кадров. В этом режиме кадры делятся на команды и ответы на эти команды. Бит P/F (Poll/Final) имеет следующее значение: в командах он называется битом Poll и требует, чтобы на команду был дан ответ, а в ответах он называется битом Final и говорит о том, что ответ состоит из одного кадра. Ненумерованные кадры используются на начальной стадии взаимодействия двух узлов, а именно стадии установления соединения по протоколу LLC2. В состав супервизорных кадров входят следующие:
• Отказ (REJect);
• Приемник не готов (Receiver Not Ready, RNR);
• Приемник готов (Receiver Ready, RR).
45. Мосты: организация, основные функции, принципы функционирования. Мосты из 802.х в 802.х. Сравнение мостов для 802.х.
Довольно часто в организации возникает потребность соединить между собой несколько ЛВС. Этой цели служат специальные устройства, называемые мосты, которые функционируют на уровне канала данных.
-
Многие подразделения в организации имеют свои собственные локальные сети. В силу различий стоящих перед ним задач, они используют разные приложения и необходимо интегрировать информационные потоки всей организации и, соответственно, объединять сети между собой.
-
Организация может занимать несколько зданий и, возможно, будет целесообразно в каждом здании иметь свою сеть, объединив их через мосты.
-
Иногда приходится разбивать сеть на несколько, с целью локализации трафика в каждой подсети.
-
В некоторых случаях причиной для использования моста может служить большое расстояние между объединяемыми сетями.
-
Мост может увеличить надежность сети. В локальной сети один узел может нарушить работоспособность сети в целом.
-
Мост может повысить безопасность сети.
Общие проблемы мостов из 802.х в 802.х:
Первая - каждый стандарт имеет свой собственный формат кадра.
Следующая проблема - разные сети могут работать с разной скоростью.
все три стандарта имеют разную максимальную длину кадра.
проблема моста как источника временной задержки, которая может влиять на тайм-аут на верхних уровнях.
802.3 - 802.3
сеть, в которую передают, сильно перегружена и мост не успевает вставлять свои кадры. Есть опасность переполнения буфера у моста, в случае чего мост начнет сбрасывать кадры.
802.4 - 802.3
Первая - кадры из 802.4 содержат биты приоритета, а в кадрах 802.3 таких нет. Вторая проблема вызвана исключительно тем, что в кадре 802.4 есть бит временной передачи маркера получателю для уведомления. Похоже, что у этой проблемы нет решения.
802.5 - 802.3
Аналогично- есть биты А и С, которые используются для анализа информации о доставке и получении кадра
802.3 - 802.4
Здесь основную трудность представляют биты приоритета.
802.4 - 802.4
как поступать с временной передачей маркера? Мост может посылать такой кадр как можно быстрее, в надежде что ответ придет раньше, чем истечет тайм-аут. Можно посылать его с наивысшим приоритетом.
802.5 - 802.4
Здесь проблему представляют биты А и С. Кроме этого, семантика приоритетов в этих сетях немного разная.
802.3 - 802.5
В этом случае надо генерировать биты приоритета.
802.4 - 802.5
Здесь может возникнуть проблема слишком длинного кадра. Опять-таки здесь присутствует передача маркера.
802.5 - 802.5
Здесь надо только решить, что делать с битами А и С.
Признак | Прозрачный | С маршрутизацией от источника |
Ориентация | Без соединения | С соединением |
Прозрачность | Полностью прозрачный | Непрозрачный |
Настройка | Автоматическая | Вручную |
Выбор маршрута | Частично оптимальный | Оптимальный |
Способ локализации моста | «Обучение с запаздыванием» | «Поисковый кадр» |
Сбои | Устраняются мостами | Устраняются хостами |
Наибольшая сложность | В мостах | В хостах |
46. Прозрачные мосты (Мосты с соединяющими деревьями). Мосты с маршрутизацией от источника. Удаленные мосты.
поисковый кадр.
основная цель использования мостов – соединение отдельных ЛВС между собой. Это можно сделать, сопоставив каждой ЛВС мост и соединив мосты между собой каналом «точка-точка».
Для соединений точка-точка можно использовать разные протоколы. Например, можно использовать любой протокол точка-точка и в его кадрах целиком размещать кадры МАС-подуровня. Этот прием хорошо работает в случае идентичных сетей. При этом возникает только одна трудность – маршрутизация кадров в нужную сеть.
Другая возможность – отрезать заголовки МАС-подуровня и на их место вставить заголовки соответствующего канального уровня. Новый МАС-заголовок будет сгенерирован на стороне моста-получателя. Здесь трудности возникают при работе с полем контрольной суммы. Либо надо ее каждый раз перевычислять, либо мы потеряем возможность контролировать ошибки при передаче.
47. Виртуальные сети на основе стандарта IEEE 802.1Q
В виртуальных сетях, основанных на стандарте IEEE 802.1Q, информация о принадлежности передаваемых Ethernet-кадров к той или иной виртуальной сети встраивается в сам передаваемый кадр. Таким образом, стандарт IEEE 802.1Q определяет изменения в структуре кадра Ethernet, позволяющие передавать информацию о VLAN по сети.
К кадру Ethernet добавляется метка (Tag) длиной 4 байта — такие кадры называют кадрами с метками. Дополнительные биты содержат информацию по принадлежности кадра Ethernet к виртуальной сети и о его приоритете.
Добавляемая метка кадра включает в себя двухбайтовое поле TPID (Tag Protocol Identifier) и двухбайтовое поле TCI (Tag Control Information). Поле TCI, в свою очередь, состоит из полей Priority, CFI и VID. Поле Priotity длиной 3 бита задает восемь возможных уровней приоритета кадра. Поле VID (VLAN ID) длиной 12 бит является идентификатором виртуальной сети. Поле CFI (Canonical Format Indicator) длиной 1 бит зарезервировано для обозначения кадров СПД других типов, передаваемых по магистрали Ethernet, и для кадров Ethernet всегда равно 0.
Изменение формата кадра Ethernet приводит к тому, что сетевые устройства, не поддерживающие стандарт IEEE 802.1Q, не могут работать с кадрами, в которые вставлены метки
Входящий и исходящий трафики, в зависимости от типа источника и получателя, могут быть образованы и кадрами типа Tagged, и кадрами типа Untagged. Трафик же внутри коммутатора всегда образуется пакетами типа Tagged.
Правила входящего порта (Ingress rules) - правилами входного порта определяется, какие типы кадров должны приниматься портом, а какие отфильтровываться. Если правилами входного порта определено, что он может принимать кадр Tagged, в котором имеется информация о принадлежности к конкретной виртуальной сети (VID), то этот кадр передается без изменения. А если определена возможность работы с кадрами типа Untagged, в которых не содержится информации о принадлежности к виртуальной сети, то прежде всего такой кадр преобразуется входным портом коммутатора к типу Tagged - каждому порту коммутатора присваивается уникальный PVID (Port VLAN Identifier), определяющий принадлежность порта к конкретной виртуальной сети внутри коммутатора, Значение поля VID входящего Untagged-кадра устанавливается равным значению PVID входящего порта.