answers2010 (1131265), страница 15

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

Текст из файла (страница 15)

Правила продвижения пакетов (Forwarding Process) - заключается в том, что пакеты могут передаваться только между портами, ассоциированными с одной виртуальной сетью. каждый порт может быть ассоциирован с несколькими виртуальными сетями, имеющими различные идентификаторы VID.

Правила выходного порта (Egress rules) - определяется, следует ли преобразовывать кадры Tagged к формату Untagged.

48. Виртуальные сети

Виртуальной сетью LAN называют группу узлов сети, в которой весь трафик, включая и широковещательный, полностью изолирован на канальном уровне от других узлов сети. Это означает, что передача кадров между узлами сети, относящимися к различным виртуальным сетям, на основании адреса канального уровня невозможна (хотя виртуальные сети могут взаимодействовать друг с другом на сетевом уровне с использованием маршрутизаторов). Основным средством структурирования СПД на основе каналов с множественным доступом в виде системы виртуальных сетей являются коммутаторы.

Изолирование отдельных узлов сети на канальном уровне с использованием технологии виртуальных сетей позволяет решать одновременно несколько задач. Во-первых, виртуальные сети способствуют повышению производительности сети, локализуя широковещательный трафик в пределах виртуальной сети.

Во-вторых, изоляция виртуальных сетей друг от друга на канальном уровне позволяет повысить безопасность сети, делая часть ресурсов для определенных категорий пользователей недоступной.

Виртуальные сети на основе группировки портов

Каждый порт коммутатора приписывается к той или иной виртуальной сети, то есть порты группируются в виртуальные сети. Адресация кадра в этой сети основывается на MAC-адресе получателя и ассоциированного с ним порта. При использовании технологии группировки портов один и тот же порт может быть одновременно приписан к нескольким виртуальным сетям, что позволяет реализовывать разделяемые ресурсы между пользователями различных виртуальных сетей. К достоинствам построения виртуальной сети на основе группировки портов можно отнести простоту конфигурации виртуальных сетей. При этом не требуется, чтобы конечные узлы сети поддерживали стандарт IEEE 802.1Q. При такой организации виртуальных сетей можно создавать разделяемые сетевые ресурсы.

Однако если сеть достаточно крупная и построена на нескольких коммутаторах, то возможности по организации виртуальных сетей на основе группировки портов имеют существенные ограничения. Прежде всего, эта технология ограничивает возможности по наращиванию как числа VLAN, так и количество узлов к каждой виртуальной сети. В большинстве случаев эта технология ограничивается лишь одним коммутатором.

49. Сетевые коммутаторы

Сетевой коммутатор представляет собой устройство с несколькими портами, к которым можно подключать сегменты СПД. На основании таблицы коммутации, расположенной в памяти коммутатора, кадры с входного порта коммутатор передает на надлежащий выходной порт. Тем самым трафик на отдельных сегментах существенно ниже, чем на коммутаторе в целом. Коммутаторы работают на более высоких скоростях, чем мосты, и функционально более гибкие. У коммутаторов больше размер буферного пространства для сохранения принимаемых кадров. с разными скоростями: 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 1 Гбит/с или 10 Гбит/с.

• Коммутация без буферизации пакетов - коммутатор, получив 6 байтный МАС адрес получателя, сразу занимает нужный выходной порт и начинает передачу. Обнаружение ошибок при этом не происходит. Если на входе произойдет коллизия, то кадр будет потерян.

• Коммутация с буферизацией кадров - коммутатор сохраняет в буфере весь кадр. Во время сохранения коммутатор анализирует кадр и выполняет обнаружение ошибок. После этого, убедившись в отсутствии коллизии на входе, он передает кадр.

• Коммутация с исключением фрагментов. Коммутация без буферизации пакетов обеспечивает малое время задержки. Получив 64 байтный заголовок кадра, коммутатор занимает нужный выходной порт и начинает передачу. Обнаружение ошибок при этом не происходит. Коммутация с исключением фрагментов гарантирует, что из источника читается достаточное количество байтов, чтобы обнаружить коллизию до пересылки.

Для каждого порта коммутатор формирует таблицу МАС-адресов, связанных с сегментом, подключенным к порту коммутатора. Затем коммутатор использует эти МАС-адреса при принятии решения о дальнейших операциях над кадрами – фильтрация, пересылка или лавинная рассылка.

Если МАС-адрес получателя кадра находится в том же сегменте сети, что и отправитель, коммутатор сбрасывает кадр. Этот процесс называется фильтрацией. Если МАС-адрес получателя кадра находится в другом сегменте, коммутатор пересылает кадр на порт, к которому подключен соответствующий сегмент. Если у коммутатора нет записи об адресе получателя, он передаст кадр всем портам, кроме порта, с которого кадр был получен.

Коммутируемые СПД КМД – это сегодня самый распространенный тип СПД для локальных сетей. Коммутаторы позволяют структурировать трафик, т.е. разбить его на фрагменты по определенному признаку. Чаще всего – это физическое расположение абонентских машин пользователей.

50. Сравнение мостов и сетевых коммутаторов

сетевые коммутаторы обладают особыми характеристиками, которые делают их эффективным средством снижения перегрузки сетей за счет увеличения фактической полосы пропускания.

Сходства мостов и коммутаторов.

• И мосты, и коммутаторы соединяют сегменты СПД КМС.

• И мосты, и коммутаторы используют таблицу МАС-адресов для идентификации сегмента, в который нужно переслать кадр с данными.

• И мосты, и коммутаторы помогают уменьшить сетевой трафик.

Однако коммутаторы предлагают следующие важные функции, которые обеспечивают дополнительные преимущества для устранения коллизий.

• Выделенный канал связи между устройствами.

• Параллельные сеансы связи.

• Полнодуплексная система связи - можно настроить порт так, чтобы он мог получать и отправлять данные в одно и то же время, т.е.обеспечивать дуплексный канал.

• Адаптация к скорости среды. Сетевой коммутатор с портами разных скоростей может автоматически выбирать между скоростями 10/100 Мбит/с или между 100/1 000 Мбит/с.

51. Протоколы для высокоскоростных локальных сетей (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet).

Термином Fast Ethernet называют набор спецификаций, разработанных комитетом IEEE 802.3, чтобы обеспечить недорогой, Ethernet-совместимый стандарт, способный обеспечить работу ЛВС на скорости 100 Мбит/сек. Отличия Fast Ethernet от Ethernet сосредоточены на физическом уровне.

главные особенности эволюционного развития от сетей Ethernet к сетям Fast Ethernet стандарта IEEE 802.3u:

1. десятикратное увеличение пропускной способности сегментов сети

2. сохранение метода случайного доступа CSMA/CD, принятого в Ethernet

3. сохранение формата кадра, принятого в Ethernet

4. поддержка традиционных сред передачи данных - витой пары и волоконно-оптического кабеля

в ней используются три варианта кабельных систем - оптоволокно, двухпарная витая пара категории 5 и четырехпарная витая пара категории 3. каждый трансивер должен использовать свой собственный набор схем кодирования, наилучшим образом подходящий для соответствующего физического интерфейса, например, набор 4B/5B и NRZI для интерфейса 100Base-FX. Стандартом Fast Ethernet IEEE 802.3u установлены три типа физического интерфейса - 100Base-FX, 100Base-TX и 100Base-T4.

100Base-FX

волоконно-оптический интерфейс, допускает дуплексный канал связи.

100Base-TX

предполагает использование неэкранированной витой пары категории не ниже 5. Порт RJ-45 на сетевой карте и на коммутаторе может поддерживать наряду с режимом 100Base-TX режим 10Base-T, или функцию автоопределения скорости. Большинство современных сетевых карт и коммутаторов поддерживают эту функцию по портам RJ-45 и, кроме этого, могут работать в дуплексном режиме. Метод кодирования 4B/5B. 10 Мбит/сек.

100Base-T4

Этот тип интерфейса позволяет обеспечить полудуплексный канал связи по витой паре. Интерфейс 100Base-T4 имеет один существенный недостаток - принципиальную невозможность поддержки дуплексного режима передачи.

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet и преследовал следующие цели:

1. поддержка расширения технологий Ethernet и Fast Ethernet в ответ на потребность в более высокой скорости передачи

2. разработка технических предложений с целью включения в стандарт

3. выработка процедур и методов тестирования продуктов от различных поставщиков

Как и в стандарте Fast Ethernet, в Gigabit Ethernet не существует универсальной схемы кодирования сигнала, которая была бы идеальной для всех физических интерфейсов.

GMII-интерфейс. Средонезависимый интерфейс GMII (gigabit media independent interface) обеспечивает взаимодействие между уровнем MAC и физическим уровнем. GMII-интерфейс является расширением интерфейса MII и может поддерживать скорости 10, 100 и 1000 Мбит/сек. Он имеет отдельные 8-битные приемник и передатчик и может поддерживать как полудуплексный, так и дуплексный режимы. Кроме этого, GMII-интерфейс несет один сигнал, обеспечивающий синхронизацию (clock signal), и два сигнала состояния линии - первый (в состоянии ON) указывает наличие несущей, а второй (в состоянии ON) говорит об отсутствии коллизий.

Подуровень физического кодирования PCS. При подключении интерфейсов группы 1000Base-X подуровень PCS использует блочное избыточное кодирование 8B10B. Два сигнала состояния линии - сигнал наличия несущей и сигнал отсутствия коллизий - генерируются этим подуровнем.

Подуровни PMA и PMD. Физический уровень Gigabit Ethernet использует несколько интерфейсов, включая традиционную витую пару категории 5, а также многомодовое и одномодовое волокно. Подуровень PMA преобразует параллельный поток символов от PCS в последовательный поток, а также выполняет обратное преобразование (распараллеливание) входящего последовательного потока от PMD. Подуровень PMD определяет оптические/электрические характеристики физических сигналов для разных сред.

1000Base-X подразделяется на три физических интерфейса, различающихся характеристиками источника и приемника излучения: интерфейс 1000Base-SX и 1000Base-LX для многомодового оптоволокна и 1000Base-CX для экранированной витой пары (STP «twinax») на коротких расстояниях.

1000Base-T - это стандартный интерфейс Gigabit Ethernet для передачи по неэкранированной витой паре категории 5 и выше на расстояния до 100 метров. Для такой передачи используются все четыре пары медного кабеля, скорость передачи по одной паре - 250 Мбит/cек. Предполагается, что стандарт будет обеспечивать дуплексную передачу, причем данные по каждой паре будут передаваться одновременно сразу в двух направлениях (двойной дуплекс).

Уровень MAC-стандарта Gigabit Ethernet использует тот же самый протокол передачи CSMA/CD, что и его предки Ethernet и Fast Ethernet. Основные ограничения на максимальную длину сегмента (или коллизионного домена) определяются этим протоколом. В стандарте Ethernet IEEE 802.3 принят минимальный размер кадра, равный 64 байтам.

При переходе от Ethernet к Fast Ethernet скорость передачи возрастает, а время трансляции кадра соответственно сокращается. Чтобы можно было обнаруживать все коллизии до конца передачи кадра, как и раньше, необходимо выполнить одно из условий:

1. Сохранить прежнюю максимальную длину сегмента, но увеличить время канала (и, следовательно, увеличить минимальную длину кадра)

1. Сохранить время канала (сохранить прежний размер кадра), но уменьшить максимальную длину сегмента

Опять же в силу преемственности, стандарт Gigabit Ethernet должен поддерживать те же минимальный и максимальный размеры кадра, которые приняты в Ethernet и Fast Ethernet. Но поскольку скорость передачи возрастает, то, соответственно, уменьшается и время передачи пакета аналогичной длины - при разработке стандарта Gigabit Ethernet было принято решение увеличить время передачи.

52. Сетевой уровень: проблемы построения сетевого уровня (Сервис, внутренняя организация сетевого уровня), Алгоритмы маршрутизации (принцип оптимальности, маршрутизация по наикратчайшему пути, маршрутизация лавиной, маршрутизация с анализом потока).

Сервис сетевого уровня разрабатывался в следующих целях:

1. Сервис должен быть независимым от технологии передачи, используемой в среде передачи данных.

2. Транспортный уровень должен быть независим от числа узлов, типа и топологии транспортной подсети.

3. Адрес на сетевом уровне, доступный на транспортном уровне, должен иметь унифицированную форму по всей сети.

Основной вопрос: сетевой уровень ориентирован на соединения или нет?

Ориентация на соединение - соединения должны обладать следующими свойствами:

1. Прежде чем передача начнется, передающая сторона должна установить соединение с равнозначной сущностью на принимающей стороне. При этом ей должен быть сообщен специальный идентификатор, который используется в течение всей передачи.

2. Когда соединение установлено, два процесса начинают переговоры о параметрах, качестве и стоимости предоставляемого сервиса.

1. Передача происходит в двух направлениях, а пакеты посылаются в определенном порядке.

2. Управление потоком предоставляется автоматически, чтобы избежать переполнения на противоположной стороне.

Другие возможности, такие как гарантированная доставка, явное подтверждение доставки, приоритетные пакеты являются необязательными.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)