tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 103
Текст из файла (страница 103)
Однако если речь идет о прозрачности 1то 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 ситуапии 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 386 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 902.
Сейчас они применяются все шире и шире. Далее мы вкратце обсудим виртуальные сети. Дополнительную информацию можно найти в (Вгеуег апгг Ыеу, 1999; ЗегТег~, 2000). Виртуальные сети построены на основе специально разработанных коммутаторов, хотя в их состав могут входить и обычные концентраторы (см. рис. 4А4). Для создания системы, построенной на виртуальных ЛВС, сетевому администратору прежде всего нужно решить, сколько всего будет виртуальных сетей, какие компьютеры будут в них входить н как они будут называться.
Зачастую ВЛВС (неформально) называют в соответствии с цветами радуги, поскольку тогда сразу становятся понятнее н 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 рнс. 4.45, а.
Здесь восемь машин входят в виртуальную сеть С (Серая), а еше 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 подсоедииено несколько машин; в противном случае слова «мост» и «коммутатор» можно считать синонимами. На рис. 4А5, 6 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 сообщают о том, через какие порты (каналы) производится доступ к тем или иным виртуальным сетям. Когда кадр прибывает, например, из серой ВЛВС, его нужно разо. слать на все порты, помеченные буквой С. Это правило справедливо ках 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 широковещательной передачи. Мост В1 принимает 386 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 ЛВС, объединенные в две виртуальные сети, серую и балую, двумя мостами (ай тежо (б машин, объединенных в две виртуальные сети коммутаторами (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 Г 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 н ЛВС 4, получат обозначение С, но и 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.
4.45, б 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 это работает только в том случае, если все машины порта принадлежат одной виртуальной сети. На рис. 4.45, 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-адреса и названия виртуальных сетей всех станций, соединенных с устройством.
В этом случае можно смешивать виртуальные сети внутри физической сети, как это происходит, скажем, с ЛВС 1 на рис. 4.45, а. Когда прибывает кадр, мосту или коммутатору необходимо лишь извлечь адрес МАС-уровня н найти его в таблице (это позволит понять, в какой виртуальной сети находится станция, с которой был отправлен кадр), Третий метод заключается в том, что мост (коммутатор) просматривает поля данных кадров, чтобы, например, классифицировать все 1Р-машины как принаддежащие к одной виртуальной сети, а машины Арр!еТа!!г — к другой. В первом случае с помощью 1Р-адреса идентифицируется также конкретная машина. Такая стратегия особенно полезна, когда существенная часть станций представляют собой ноутбуки, которые могут подключаться в одном из нескольких мест.
Поскольку у каждой из стыковочных станций есть свой МАС-адрес, то просто информация о том, какая стыковочная станция использовалась, ничего не скажет о том, в какой из виртуальных сетей находится сам ноутбук. Единственная проблема, связанная с этим подходом, состоит в том, что он нарушает самый фундаментальный закон сетей — независимость уровней. Уровню передачи данных не должно быть никакого дела до содержимого поля данных. Он не должен просматривать его и тем более не имеет права принимать решения, исходя из него.
Последствием использования этого метода стало то, что внесение изменений в протокол 3-го уровня (например, модернизация от 1Ру4 к 1Руб) приводит к неработоспособности коммутаторов. К сожалению, такие коммутаторы все еще присутствуют на рынке. Конечно, сама по себе маршрутизация, базирующаяся на 1Р-адресах (которой посвящена почти вся 5-я глава), является вполне легитимной, однако смешивание уровней — это оборотная н весьма нелицеприятная сторона медали, Производители коммутаторов могут пренебречь этим аргументом, заявляя, что их аппаратура понимает как 1Ру4, так и 1Ру6, так что все замечательно. Но что будет, если в один прекрасный день появится 1Рч7? Производители, вероятно, скажуг.
«Что ж, покупайте новые коммутаторы, что в этом такого?» Стандарт! ЕЕЕ В02.1О Если задуматься о том, как же работают виртуальные сети, то в голову приходит мысль, что все дело не в отправляющей машине, а в самом кадре ВЛВС, Если бы был какой-нибудь способ идентифицировать ВЛВС по заголовку кадра, отпала бм необходимость просмотра его содержимого. По крайней мере, в новых сетях 'типа 802.11 или 802.16 вполне можно было бы просто добавить специальное поле заголовка. Вообще-то Идентификатор кадра в стандарте 802.16 — это как раз нечто в этом духе. Но что делать с Егпегпег — доминирующей сетью, у которой нет 'згнкаких «запасных» полей, которые можно было бы отдать под идентификатор 1иртуальной сети7 Комитет 1ЕЕЕ 802 озаботился этим вопросом в 1995 году. После долгих дис'куссий было сделано невозможное — изменен формат заголовка кадра Егпегпег! Жовый формат было опубликован под именем 802.1О в 1998 году.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
