180 likes | 342 Views
Комп'ютерні мережі. Лекція 8 Структуризація мереж на канальному рівні. План лекції. Обмеження технології Ethernet Принцип роботи мосту Локалізація трафіка із застосуванням мосту Сегментація мережі комутаторами Варіанти технічної реалізації і конструктивного виконання комутаторів.
E N D
Комп'ютерні мережі Лекція 8 Структуризація мереж на канальному рівні
План лекції • Обмеження технології Ethernet • Принцип роботи мосту • Локалізація трафіка із застосуванням мосту • Сегментація мережі комутаторами • Варіанти технічної реалізації і конструктивного виконання комутаторів Лекція 8
Обмеженнятехнології Ethernet • Обмеження максимальної припустимої довжини сегмента • Обмеження максимальної кількості вузлів у мережі • Збільшення затримок доступу під час збільшення коефіцієнту використання мережі • Збільшення ймовірності виникнення колізій під час збільшення коефіцієнту використання мережі Лекція 8
Обмеження довжини сегментів DTE-DTE* * DTE (Data Terminal Equipment) – кінцевий пристрій (наприклад, мережний адаптер комп'ютера), на відміну від DCE (Data Communications Equipment) – пристрою передавання даних, що обслуговує канал (наприклад, модем) Лекція 8
Обмеження мереж Fast Ethernet на повторювачах • Максимальне число повторювачів в одному домені колізій: класу I – 1, класу II – 2(клас I – повторювач, що здійснює логічне перекодування 4B/5B 8B/6T) Лекція 8
Наслідки зростання числа вузлів мережі Залежність затримок доступу до середовища передавання даних мережі Ethernet від числа вузлів мережі Лекція 8
Наслідки зростання коефіцієнта використання мережі Залежність корисної пропускної спроможності мережі Ethernet від коефіцієнта використання Лекція 8
Принцип роботи мосту • Два типи алгоритмів: • Алгоритм прозорого мосту – Transparent Bridge (IEEE 802.1D) • Алгоритм мосту з маршрутизацією від джерела – Source Routing Bridge (IBM, Token Ring) • Міст працює на МАС – підрівні канального рівня: • Прослуховує увесь трафік • Перевіряє адреси джерела і одержувача кожного пакета • Будує адресну таблицю • Передає пакети відповідно до адресної таблиці • Міст здатен транслювати протоколи локальних мереж (наприклад, Ethernet у Token Ring або FDDI) – IEEE 802.1H Лекція 8
Адресна таблиця мосту • Адреси – статичні і динамічні • Таймер неактивності • «Dispn» – диспозиція (розпорядження) • Flood – «затоплення» (широкомовне розсилання) • Discard – «відкинути» Лекція 8
Міст Порт 1 Порт 2 Концентратор Концентратор 1 2 3 4 5 21 22 23 24 25 Логічний сегмент 1 Логічний сегмент 2 Локалізація трафіку із застосуванням мосту 1 – 4 22 – 3 Лекція 8
Сегментація мережі комутаторами • Комутатор – пристрій, що конструктивно виконаний у вигляді мережного концентратора і діє як високошвидкісний багатопортовий міст • Якщо кінцевий пристрій (DTE) безпосередньо підключений до комутатора, то • поділюване середовище (логічний сегмент) утворюється лише між цим пристроєм і одним портом комутатора (з'єднання точка-точка) • За підтримки повнодуплексного режиму (усі сучасні технології Ethernet) кожен пристрій (і DTE, і порт комутатора) фактично монопольно володіють середовищем – колізії відсутні • Аналогічні зв'язки точка-точка утворюються між комутаторами • Знімаються фізичні обмеження на кількість вузлів мережі і на діаметр мережі Лекція 8
Якими бувають комутатори • Конструктивне виконання комутаторів • Автономні комутатори з фіксованою кількістю портів • Модульні комутатори на основі шасі • Комутатори з фіксованою кількістю портів, що збираються у стек • Варіанти технічної реалізації комутаторів • Комутаційна матриця • Спільна шина • Поділювана багатовходова пам'ять • Комбіновані схеми Лекція 8
Автономні комутатори з фіксованою кількістю портів Cisco Catalyst 3560-E Лекція 8
Модульні комутатори на основі шасі Cisco Catalyst 6500Virtual Switching System Лекція 8
000 1 01 01 01 001 2 3 010 01 01 01 011 4 100 01 01 01 1 3 2 4 101 110 01 01 01 111 Комутатори на комутаційній матриці ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) – спеціалізовані великі інтегральні схеми Лекція 8
Арбітражшини Арбітражшини Арбітражшини Фільтрація Фільтрація Фільтрація Фільтрація Фільтрація Фільтрація Черга Черга Черга Черга Черга Черга Комутатори зі спільною шиною Відправлення кадрів Приймання кадрів Лекція 8
Комутатори з поділюваною пам'яттю Менеджер черг Приймання кадрів Відправлення кадрів Поділювана пам'ять Лекція 8
Чи всі обмеження зняті? • Існують обмеження через перепускну спроможність окремих каналів • Якщо трафік з кількох каналів (портів комутатора) спрямовується у один порт, то перепускна спроможність може бути вичерпана, і комутатор буде змушений відкидати кадри • Можливе рішення – агрегація каналів • Широкомовний трафік не локалізується • У великій мережі частка широкомовних пакетів стає значною і суттєво впливає на продуктивність мережі • Можливе рішення – фільтрація широкомовного трафіку (знижується доступність окремих важливих сервісів) • Алгоритм прозорого мосту передбачає деревоподібну топологію мережі (ієрархічна зірка) • Петлі (кільця) у мережі неприпустимі! • У разі утворення петлі широкомовний трафік розмножується і блокує мережу • Можливе рішення – протокол STP Лекція 8