Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 103
Текст из файла (страница 103)
4ОВ Глава! 3. коммутируемые сети егпегпе1 Рассмотрим процесс автоматического создания таблицы продвижения моста и ее использования на примере простой сети, прелставленнай на рис. 13А. Рис. 13.4. Принцип работы прозрачного моста/коммутатора Мост соединяет два сетевых сегмента. Сегмент 1 составляют компьютеры, подключенные с помощью одного отрезка коаксиального кабеля к порту 1 моста, а сегмент 2 — компьютеры, подключенные с помощью другого отрезка коакснального кабеля к порту 2 моста. В исходном состоянии мост не знает о том, компьютеры с какими МАС-адресами подключены к кажлому из его портов. В этой ситуации мост просто передает любой захваченный и буферизованный кадр на все свои порты за исключением того порта„от которого этот кадр получен.
В нашем примере у моста только лва порта, поэтому он передает кадры с порта 1 на порт 2, и наоборот. Отличие работы моста в этом режиме от повторителя заключается в том, что он передает кадр, предварительно буферизуя его, а не бит за битом, как это делает повторитель. Буферизация разрывает логику работы всех сегментов как единой разделяемой среды. Когда мост собирается передать кадр с сегмента на сегмент, например с сегмента 1 на сегмент 2, он, как обычный конечный узел, пытается получить доступ к разделяемой среде сегмента 2 по правилам алгоритма доступа, в данном примере — по правилам алгоритма СИМА/СО.
Одновременно с передачей кадра на все порты мост изучает адрес источника кадра и делает запись о его принадлежности к тому или иному сегменту в своей адресной таблице. Эту таблицу также называют таблицей фильтрации, или продвижения. Например, получив на порт 1 кадр от компьютера 1, мост делает первую запись в своей алресной таблице: МАС-адрес 1 — порт 1. Эта запись означает, что компьютер, имеющий МАС-адрес 1, принадлежит сегменту, подключенному к порту 1 коммутатора. Если все четыре компьютера данной сети проявляют активность и посылают друг другу кадры, то скоро мост построит полную адресную таблицу сети, состоящую нз 4-х записей — по одной записи на узел (см.
рис. 13А). При каждом поступлении кадра на порт моста он, прежде всего, пытается найти адрес назначения кадра в адресной таблице. Прололжим рассмотрение действий моста на примере (см. рис. 13.4). 1. При получении кадра, направленного от компьютера 1 компьютеру 3, мост просма- тривает адресную таблицу на предмет совпадения адреса в какой-либо из ее записей Мост как предшественник н функциональный аналог коммутатора 4О9 с адресом назначения — МАС-адресом 3. Запись с искомым адресом имеется в адресной таблице. 2.
Мост выполняет второй этап анализа таблицы — проверяет, нахолятся лн компьютеры с адресами источника и назначения в одном сегменте. В примере компьютер 1 (МАС- адрес 1) и компьютер 3 (МАС-адрес 3) находятся в разных сегментах. Следовательно, мост выполняет операцию продвижения ((опиагг)1пй) кадра — передает кадр на порт 2, ведущий в сегмент получателя, получает доступ к сегменту и передает туда кадр. 3. Если бы оказалось, что компьютеры принадлежали одному сегменту, то кадр просто был бы удален из буфера. Такая операция называется фильтрацией (Игеппя). 4. Если бы запись о МАС-адресе 3 отсутствовала в адресной таблице, то есть, другими словами, адрес назначения был неизвестен мосту, то он передал бы кадр на все свои порты, кроме порта — источника кадра, как и на начальной стадии процесса обучения. Процесс обучения моста никогда не заканчивается н происходит одновременно с продвижением и фильтрацией кадров. Мост постоянно следит за адресами источника буферизуемых кадров, чтобы автоматически приспосабливаться к изменениям, происходящим в сети, — перемещениям компьютеров из одного сегмента сети в другой, отключению и появлению новых компьютеров.
Входы адресной таблицы могут быть динамическими, создаваемыми в процессе со нообучения моста, и статическими, создаваемыми вручную администратором сети. Статические записи не имеют срока жизни, что дают администратору возможность влиять на работу моста, например ограничивая передачу кадров с определенными адресами из одного сегмента в лругой. Динамические записи имеют срок жизни — прн создании или обновлении записи в адресной таблице с ней связывается отметка времени. По истечении определенного тайм-аута запись помечается как недействительная, если за зто время мост не принял ни одного кадра с данным адресом в поле адреса источника.
Это дает возможность мосту автоматически реагировать на перемещения компьютера из сегмента в сегмент — при его отключении от старого сегмента запись о принадлежности компьютера к этому сегменту со временем вычеркивается из адресной таблицы. После полключения компьютера к другому сегменту его кадры начнут попадать в буфер моста через другой порт, и в адресной таблице появится новая запись, соответствующая текущему состоянию сети. Кадры с широковещательными МАС-адресами, как и кадры с неизвестными адресами нюначения, передаются мостом на все его порты. Такой режим распространения кадров называется затоплением сети (Иоойпй).
Наличие мостов в сети не препятствует распространению широковещательных кадров по всем сегментам сети. Однако это является достоинством только тогда, когда широковещательный адрес выработан корректно работающим узлом. Нередко в результате каких-либо программных или аппаратных сбоев протокол верхнего уровня или сетевой адаптер начинает работать некорректно, а именно постоянно с высокой интенсивностью генерировать кадры с широковещательным алрссом.
Мост в соответствии со своим алгоритмом передает ошибочный трафик во все сегменты. Такая ситуация называется широковещательным штормом (Ьгоаасазг зтопп). К сожалению, мосты не защищают ссти от широковещательного шторма, во всяком случас, по умолчанию, как это делают маршрутизаторы (вы познакомитесь с этим свойством иаршрутнзаторов в части 1Ч).
Максимум, что может сделать администратор с помощью Глава 13. Коммутируемые сети Еупегпе1 коммутатора для борьбы с широковещательным штормом — установить для каждого порта моста предельно допустимую интенсивность передачи кадров с широковещательным адресом. Но при этом нужно точно знать, какая интенсивность является нормальной, а какая — ошибочной. При смене протоколов ситуация в сети может измениться, и то что вчера считалось ошибочным, сегодня может оказаться нормой. На рис.
13.5 показана типичная структура моста. Функции доступа к среде при приеме и передаче кадров выполняют микросхемы МАС, которые идентичны микросхемам сетевого адаптера. Рис. 13.8. Структура моста/коммутатора Протокол, реализующий алгоритм коммутатора, располагается между уровнями МАС и 1Л.С. На рис. 13.6 показана копия экрана терминала с адресной таблицей моста. Еопиагб!пд ТаЫе Раде 1 о11 О!зрп Аббгеаз 01зрп Аббгеаа 01а и 006080817ЕМ !Ай В 000061029806 »Ай А 02070188АСА »Ай А 00008101040Е '»Ай В + 000081016АБ2 ьдй А; 010081000100 Е1ооб ' 010081000101 Оисагб 0 * 000081ЕЕ0166 Егооб Ех1! йех! Раде Ргеч Раде Еба ТаЫе Веагсв 1!егп Оо Раде + Оп!сантос 8!аде То1а! ЕпВГеа = 9 81агс Еп1пеа = 4 Оае сцгзог Кеуа го с!юоее ораоп.
Ргеаа <ЙЕТОЙй» го ае1ес!. Ргеаа <СТЙ1.» <Р» Ь геагпг !о Маго Мапо Рис. 13.6. Адресная таблица коммутатора 411 Мост как предшественник и функциональный аналог коммутатора Из выводимой на экран адресной таблицы видно, что сеть состоит из двух сегментов— 1АХ А и 1.АТч В. В сегменте (.АХ А имеются, по крайней мере, 3 станции, а в сегменте 1АХ В вЂ” 2 станции.
Четыре адреса, помеченные звездочками, являются статическими, то есть назначенными администратором вручную. Адрес, помеченный плюсом, является динамическим адресом с истекшим сроком жизни. Таблица имеет поле Рхпзл — «сйзроясюп» (это «распоряжение» мосту о том, какую операцию нужно проделать с кадром, имеющим данный адрес назначения). Обычно при звтоматическом составлении таблицы в этом поле ставится условное обозначение порта назначения, но при ручном задании адреса в зто поле можно внести нестанцартную операцию обработки кадра. Например, операция Изо«((затопление) заставляет мост распространять кадр в широковещательном режиме, несмотря на то что его адрес назначения не является широковещательным. Операция Рьсагг((отбросить) говорит мосту, что кадр с таким адресом не нужно передавать на порт назначения. Вообще говоря, операции, задаваемые в поле Вфл, определяют особые условия фильтрации кадров, дополняющие стандартные условия кх распространения.
Такие условия обычно называют пользовательскими фильтрами, мы кх рассмотрим немного позже в разделе «Фильтрация трафика» главы 14. Топологические ограничения при применении мостов в локальных сетях Серьезным огрвничением функциональных воэможностей мостов и коммутаторов является отсуштвие поддержки летлеобрвэных конфигураций оети. Рассмотрим зто ограничение на примере сети, показанной на рнс. 13.7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
