Основы объединения сетей с помощью мостов.
Основы технологии объединения сетей
Уровень, на котором находит применение объединение с помощью мостов (называемый
канальным уровнем), контролирует поток информации, обрабатывает ошибки передачи,
обеспечивает физическую (в отличие от логической) адресацию и управляет доступом
к физической среде. Мосты обеспечивают выполнение этих функций путем поддержки
различных протоколов канального уровня, которые предписывают определенный поток
информации, обработку ошибок, адресацию и алгоритмы доступа к носителю. В
качестве примеров популярных протоколов канального уровня можно назвать Ethernet,
Token Ring и FDDI.
Мосты - несложные устройства. Они анализируют поступающие фреймы, принимают
решение о их продвижении, базируясь на информации, содержащейся в фрейме, и
пересылает их к месту назначения. В некоторых случаях (например, при объединении
«источник-маршрут») весь путь к месту назначения содержится в каждом фрейме. В
других случаях (например, прозрачное объединение) фреймы продвигаются к месту
назначения отдельными пересылками, по одной за раз. Дополнительная информация по
соединению источник-маршрут и прозрачному соединению приведена соответственно в
главе 30 «Соединение по мостовой схеме Источник-Маршрут» и главе 29 «Прозрачное
объединение с помощью мостов».
Основным преимуществом объединения с помощью мостов является прозрачность
протоколов верхних уровней. Т.к. мосты оперируют на канальном уровне, от них не
требуется проверки информации высших уровней. Это означает, что они могут быстро
продвигать трафик, представляющий любой протокол сетевого уровня. Обычным делом
для моста является продвижение Apple Talk, DECnet, TCP/IP, XNS и другого трафика
между двумя и более сетями.
Мосты способны фильтровать фреймы, базирующиеся на любых полях Уровня 2.
Например, мост можно запрограммировать так, чтобы он отвергал (т.е. не
пропускал) все фреймы, посылаемые из определенной сети. Т.к. в информацию
канального уровня часто включается ссылка на протокол высшего уровня, мосты
обычно фильтруют по этому параметру. Кроме того, мосты могут быть полезны, когда
они имеют дело с необязательной информацией пакетов широкой рассылки.
Разделяя крупные сети на автономные блоки, мосты обеспечивают ряд преимуществ.
Во-первых, поскольку пересылается лишь некоторый процент трафика, мосты
уменьшают трафик, проходящий через устройства всех соединенных сегментов.
Во-вторых, мосты действуют как непреодолимая преграда для некоторых потенциально
опасных для сети неисправностей. В-третьих, мосты позволяют осуществлять связь
между большим числом устройств, чем ее можно было бы обеспечить на любой LAN,
подсоединенной к мосту, если бы она была независима. В-четвертых, мосты
увеличивают эффективную длину LAN, позволяя подключать еще не подсоединенные
отдаленные станции.
Типы мостов
Мосты можно сгруппировать в категории, базирующиеся на различных характеристиках
изделий. В соответствии с одной из популярных схем классификации мосты бывают
локальные и дистанционные. Локальные мосты обеспечивают прямое соединение
множества сегментов LAN, находящихся на одной территории. Дистанционные мосты
соединяют множество сегментов LAN на различных территориях, обычно через
телекоммуникационные линии.
Дистанционное мостовое соединение представляет ряд уникальных трудностей
объединения сетей. Одна из них - разница между скоростями LAN и WAN (глобальная
сеть). Хотя в последнее время в географически рассредоточенных объединенных
сетях появилось несколько технологий быстродействующих WAN, скорости LAN часто
на порядок выше скоростей WAN. Большая разница скоростей LAN и WAN иногда не
позволяет пользователям прогонять через WAN применения LAN, чувствительные к
задержкам.
Дистанционные мосты не могут увеличить скорость WAN, однако они могут
компенсировать несоответствия в скоростях путем использования достаточных
буферных мощностей. Если какое-либо устройство LAN, способной передавать со
скоростью 3 Mb/сек, намерено связаться с одним из устройств отдаленной LAN, то
локальный мост должен регулировать поток информации, передаваемой со скоростью
3Mb/сек, чтобы не переполнить последовательный канал, который пропускает 64 Kb/сек.
Это достигается путем накопления поступающей информации в расположенных на плате
буферах и посылки ее через последовательный канал со скоростью, которую он может
обеспечить. Это осуществимо только для коротких пакетов информации, которые не
переполняют буферные мощности моста.
IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике) поделил канальный
уровень OSI на два отдельных подуровня: подуровень MAC (Управление доступом к
носителю) и подуровень LLC (Управление логическим каналом). МАС разрешает и
оркестрирует доступ к носителю (Например, конфликтные ситуации, эстафетная
передача и др.), в то время как подуровень LLC занят кадрированием, управлением
потоком информации, управлением неисправностями и адресацией подуровня МАС.
Некоторые мосты являются мостами подуровня МАС. Эти устройства образуют мост
между гомогенными сетями (например, IEEE 802.3 и IEEE 802.3). Другие мосты могут
осуществлять трансляцию между различными протоколами канального уровня
(например, IEEE 802.3 и IEEE 802.5).
Трансляция, осуществляемая мостом между различными типами сетей, никогда не
бывает безупречной, т.к. всегда имеется вероятность, что одна сеть поддержит
определенный фрейм, который не поддерживается другой сетью. Эту ситуацию можно
считать примерно аналогичной проблеме, с которой сталкивается эскимос,
пытающийся перевести на английский некоторые слова из тех 50 слов, которые
обозначают «снег». Более подробно многие из вопросов трансляции через мосты
обсуждаются в Главе 31 «Объединение различных сред с помощью мостов».
Управление конфигурацией
Цель управления конфигурацией - контролирование информации о сете- вой и
системной конфигурации для того, чтобы можно было отслеживать и управлять
воздействием на работу сети различных версий аппаратных и программных элементов.
Т.к. все аппаратные и программные элементы имеют эксплуатационные отклонения,
погрешности, или то и другое вместе, которые могут влиять на работу сети, такая
информация важна для поддержания гладкой работы сети.
Каждое устройство сети располагает разнообразной информацией о версиях,
ассоциируемых с ним. Например, АРМ проектировщика может иметь следующую
конфигурацию:
· Операционная система, Version 3.2
· Интерфейс Ethernet, Version 5.4
· Программное обеспечение TCP/IP, Version 2.0
· Программное обеспечение NetWare, Version 4.1
· Программное обеспечение NFS, Version 5.1
· Контроллер последовательных сообщений, Version 1.1
· Программное обеспечение Х.25, Version 1.0
· Программное обеспечение SNMP, Version 3.1
Чтобы обеспечить легкий доступ, подсистемы управления конфигурацией хранят эту
информацию в базе данных. Когда возникает какая-нибудь проблема, в этой базе
данных может быть проведен поиск ключей, которые могли бы помочь решить эту
проблему.
