К. Закер - Компьютерные сети. Модернизация и поиск неисправностей (953092), страница 31
Текст из файла (страница 31)
В итоге„мосты могуг изменить (а могут и не Изменить) свои адресные таблицы так, что узел 1 будет находиться в сети В, а не в А. Если Ото произойдет, то любые дальнейшие передачи от узла 3;: првдцазначенные узлу 1, будут игнорироваться, так как мосты полагают, что узел 1 находится в сети В, хотя на саном деле он в сети А. рис. и.в. избыточные мосты обеспечивает отказоустойчивость, но также создают заьжнутые каитуры и широковещательный шторм Результатом возннкиовеиня такого Заиибикее'Лслтнзра ~дгй$йв йвр~ булуг потеря данных Вследствие того, что мосты ощнбсчНО будут отбрасывать кадры, и ухудШение производительности сети. В конце концов, неправильные записи в 'таблицах адресов будут изменены илн:истечет ик срок действия, но т1а некоторое время узел 1 будет отрезан От систем из других сегментов сети.
Это не самая страшная проблема. Хуже, если узел 1 пошлет широковещательное сообщение. Каждый мост передаст его в сеп* В, где оно будет получено другим мостом, который в свою очередь передаст сообщение снова. Вследствие того, что мосты всегда пропускают широковещательные пакеты, несколько копий одного и того же сообщения будут бесконечно циркулировать между двумя сегментами, постоянно передаваясь обоими мостами. Зтот процесс называется ширвкввещагпельлььи ианормаи Ясоайшг згв~т). Он может ПОЛНОСТЬЮ Заблокировать весь сетевой трафнк, и сообщения не будут похолить до адресатов. Алгоритм саазуюи1его дерева Чтобы реппггь проблему бесконечных циюшв и широковещательных пгпи>- мов в сети а избыточными мостами, 01Й1ш1 ЕОВ1ршет СотрогаГ1оп разработала еаевртавидвазуевявее дерева ~~РА, ихзлл1ля вес етасЖФиф. Зтот алгоритм сОхрювгет, 5Упсазоустойчивость, ОбеспечиВаеьгущ избьггочныьш мостами, и устраняет"беякпнечные циклы.
В дальнейшем аагоритм связующего дерева был переработаи 1ЕЕЕ и формализован и виде стандарта 302.1б. Глава й Повторители, канцентратцры и мосты Работа алгоритма заключается в выборе одного моста для кажлого сегмента с иесколькимн доступными мостами, На выбранный мост возлагиотся все зааачи по перенаправлению и фильтрации пакетов для данного сегмента. В зто время остальные мосты бездействуют, но остаются в полной готовности на случай отказа выбранного моста. В процессе выбора каждому мосту назначается уникальный илентификвгор (нспользуевзя адин из МАС-адресов моста, плюс значение.
приоритета), так же, как и отдельным портам каждого моста (используется МАС-адрес порта), Каждый порт дополнительно ассоциируется с з44жтаиивносеью (снюимостны4 нутни, оценивающей затраты на передачу пакета в ЛВС через данный порт. Эффективности путей обычно назначататся администраторам в случае, если передача через один порт выгоднее, чем пересылка через, другой, или же им присваиваются значения по умолчанию.
После того, как всем компонент»м назначены идентификаторы, мост с наименьшим значением идентификатора становится корнввьои мостам (тоот Ьттдяе) для всей сети. Каждый из оставшихся мостов определяет, какой из его портов имеет наименьшую эффективность пути к корневому мосту (называемую стоимостью корневою нутни), и назначает искомый парт корневым портом этого моста. В конце концов, в каждом сегменте сети определяется выделенный 1отлиеченный~ ности (зйтйтннад ЬгиЦЛ), а также выделенный (отмеченный) парт (дезйнатед ротт) этого моста. Только отмеченному порту выделенного моста разрешено фильтровать и пересылать пакеты для соответствующего сегмента сети.
Остальные (избыточные) мосты в данном сегменте остаются работающими на случай выхода из строя вьщеленнога маета„но не активными до тех цор, пока в этом не будет необходимости. Теперь в каждом сегменте функционирует только один мост, и пакеты могут передаваться без возникновения циклов. Чтобы выполнить все необходимые вычисления, мосты должны обмениваться между собой сообщениями в формате, определенном стандартам 802.1б (рис. 5.7). Этн ссюбщения называются йвягаии данных нронкжава масотов ГВРЖв, Ьп4гвртотоса'о(ин инйг) н содержат поля, перечисленные ниже. П Идеитифвквтар протокола Д байта).
Всегда содержит значение 0 П Версия (1 байт). Всегда равна О. П Ъпт соебшеиия (1 байт). Всегда содержит значение О. П Флаги (1 байт). Содержит два 1-битных флага: и Бит 1. Изменение тоцолагии — ухазыв»ет на то, что соабщеййе было послано для того, чтобы сигнализировать об изменении в саагале сети," ° Бит 2.
Подтверждение изменения топологии — испдлйуМ длк подтверждения получения сообщения с усйиовленным битом 1. Щтентификатор протоятпя (2 байта) версия (1 байт) Тип сообщений (1 байт) ожоги (1 байт) идсапификатор корня (6 бейтса) СтбимОсть кОднбаоко отти (а байта) Ыансииапытый аоараст (2 байта) Интераап при аатстаия (2 байта) Задержка передачи (2 байта) Рис. б.т,'Формат'сообщения блока данных протокола ыостоа, используемого а процесса рабаты алгоритма саяз)спитого,деряаа С) Ид~апи4аиатор дория (8 байтов). Идентиб)и(в(руст- иорнеиой мост, то есть указмваст присвоенное ему двухбайтовое значение приоритета, следующее за шестибайтовьтм МАС-адресом. ~( Стаинвсть иорпйаога пути (4 байта).
Заподнаетса величиной з$феитив- ности пути от моста, пославшего ВР) К)-особ(пение„'до корневого моста. П Идевтитрииаар моста ($ байтов), Содерз(ит б,-.баййт)вый д)т)тара(з)ьтй адрес моста,.погсдавтиего сообщение, и 2-байтоврне значение заданйосго этом)' мосту приоритета. ~ лава б Повторители хоицеитраторы и мосты П Идентификатор норта (2 байта). Определяет порт, через который:,было отправлено сообщение П Возраст сообипивя (2 байта). Указывает на время, прошедшее с момента отправки сообшения, П Максимальный возраст (2 байта), Залает ограничение возраста, по достижении которого сообщение должно быль удалено. П Интервал приветствия (2 байта). Фиксирует временной интерваЪ между конфигурационными сообщениями корневого моста.
П Зддерлцга передачи (2 байта). Специфицирует промежуток времени, в течение которого мосты должны ожидать завершения работы алгсрнтьта связующего дерева после изменения топологии сети. Если еше не все мосты закончили работу алгоритма, то преждевременные передачи могут вызвать появление циклов. Сообщения ВРАЗ инкапсулируются стандартными кадрами протокола:Каналыюго уровня, использующими значение БАР 010000 10 и групцовой адрес "всем мостам".
Мосты вырабатывают сообщения самоспвпедьно, но прн этом не церенаправляют их в другие сети. Соаби~ения ВРАЛЮ пересылатотСя только в том сетевом сегменте, к которому непосредственно подключены мосты. Как и процесс заполнения таблицы адресов, алгоритм связукицего дерева начинает работать сразу после присоединения мостов к сети и жлючения их питания. Первоначально кажлый мост считает себя корневым, что.спозветспзует стоимости пути, равной О. По мере приема сообщений НР0() 'от других мостов сегмента он сравнивает извлеченную из сообщений информацию и определяет, какой из мостов больше подходит лля' ВЬтппянений присущих им функций в данном сегменте. Алгоритм принятия этого решения основан на выстроенных надлежащим образом значениях следующих критериев: П идентификатор корня; П стоимость корневого нуги; П идентификатор моста; П идентификатор порта.
/ для каждого критерия мейьшая величина:предпочтительнее больтпей':;Вели мост получает сообщение ВРОС с более приемлемой величиной,,чем в рго собственном сообщении, то он прекращает перелачу через порт, иа крторый пришло сообщение. В сушносги, это означает отказ от обязанностей в пользу более подходящего моста. Мост также использует значения из входящего сообщения ВРИО для того, чтобы пересчитать величины в полях сообщений, которые будут посылаться через другие порты. Выполнение алгоритма связующего дерева должно быть завершено до того. как мсспв начнут передавать сетевой трвфас-й аависимасти ат реал«ма««ии ьюста, апгОритм может звжгнчить сваю работу дэжв дО нвчвлв формир«Мания таблицы адресов.
После того, как алгоритм связующего дерева выбрал мост для каждого сетевого сегментз, ан должен продолжать атсле1кивагь саспжние сети с тай целью, чтобы'повторить процесс выбора в случае сбоя иди отключения моста Все мосты сстк хранят сообщения ВРОЕ, полученные ат других мостов, и следят за их: в«жграстам. Как тОлькО нОзраст 'сообщения достигает максимально яанус«имаго значения, зто сообщение отбрасывается, н алгоритм связукядега дерева стартует заново. Кроме того, карневай мост периодически (через временные промежутки, определяемые значением поля "интервал приветствия" ) генерирует новые сообщения ВРЕг11 со значением поля "возраст сообщения", равньви О. Такие действия вынуж«гаяп другие мосты в сети "п«в«дерхпгвагь порядок".
То есть, если адин из мостов сетевого сегмента нерва«вст посылать сообщения ВРО11, остальные мосты снова с начала да конца выполняют злгтгритм для того, чтобьг выбгипь для сегмента новый выделенный мост. 4-байтовое сообщение изменения топологии сигнализирует астальньли мостам а необходимости павтвриа. запуап«ть алгоритм. Данное сообщение укороченного формата ВРОЙ,« состоит толька из полей идентификатора протокола, версии и типа ссобщдняя, где первые два паля абнулены, а поле "тип сообщения" имеет значение 1Ж Мосты о разделяемой нагрузкой В случае удаленных мостов, соединяющих сетевыс сегменты через глобальную сеть, неразумно платить за резервные выделенные линии или другие дорогие линии электронной связи и позыв«ать им оставаться незадействованными в результате выполнения алгоритма связукицега дерева Для решения этой проблемы предназначены мосглы с раздезаеиай иагрузксй, которые могут использовать резервный канал связи через ГВь.' для передачи данных без угрозы возникновения циклических пересылок.
Ретрансляция с маршрутизацией от источника Ретрансляция с маршругизапией ат источника является альтернативой прозрачной марпгругизации. Она была разработана 1ВМ для применения в многосегментиь«х сетях Тохеп Вшя и стаддартизнраваиа в 1ЕЕЕ ЗО2.5. В сети, использующей прозрачную маршрутизацию, Путь пакета в другой сегмент' определяется выделенным мостом, выбранным в результате рабаты алгоритма связующего дерева.