ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.06.2021
Просмотров: 887
Скачиваний: 1
31
Устройства
1.
Сетевая
карта
(NIC, Network Interface Card)
2.
Концентратор
(
витая
пара
,
оптоволокно
),
повторитель
.
Функция
HUB –
повторение
принятого
фрейма
во
все
остальные
порты
:
5.2.
Построение
коммутируемых
Ethernet
Основа
построения
–
коммутатор
фреймов
:
К
каждому
порту
может
быть
подключено
:
-
сегмент
Ethernet (
образованный
HUB);
-
единственный
ПК
.
Микросегментирование
–
тотальное
использование
линий
«
точка
-
точка
»;
к
порту
может
быть
подключено
только
одно
терминальное
устройство
либо
другой
коммутатор
.
Функции
коммутатора
:
NIC
PC
Ethernet
Интер
-
фейс
комп
.
Интер
-
фейс
ЛВС
HUB
HUB
Логически
–
общая
шина
HUB
Сегм
1
Сегм
3
Сегм
4
32
1.
Главная
функция
–
перенаправление
прибывшего
фрейма
в
порт
назначения
,
на
единственный
порт
в
отличии
от
HUB,
который
перенаправляет
фреймы
на
все
свои
порты
.
2.
Дополнительные
функции
:
а
)
Введение
динамичных
таблиц
коммутации
;
б
)
Фильтрации
трафика
;
в
)
Организация
виртуальных
сетей
(VLAN);
г
)
Сбор
статистик
и
обеспечение
анализа
трафика
.
I.
Коммутация
–
первый
шаг
маршрутизации
;
| |
предусматривает
предусматривает
«
плоские
адреса
» «
иерархические
адреса
» (
произвольный
граф
)
II.
Классическая
коммутация
–
определяется
для
древовидных
(
ациклических
)
структур
;
Классическая
коммутация
–
древовидная
топология
,
образованная
коммутаторами
и
терминальными
устройствами
(
рабочая
станция
,
сервер
).
Для
образования
сегментов
могут
использоваться
концентраторы
.
Для
реализации
основной
функции
–
перенаправление
(forwarding),
коммутатор
использует
адресную
таблицу
(
таблицу
коммутации
):
MAC-
адрес
Порт
коммутатора
статическое
построение
Адресная
таблица
динамическое
(
обучение
)
Статическое
построение
–
используется
для
небольшой
сети
,
с
целью
повышенной
безопасности
(
например
,
в
банках
).
Задается
администратором
вручную
.
Пример
.
Древовидная
структура
P1 P2 P3 P4
SW1
SW3
SW2
P1 P2 P3 P4 P1 P2 P3 P4
P1 P2 P3 P4
SW4
C3
C5
C4
C6
C7
C2
C1
33
MAC-
адрес
:
0a-0b-0c-0d-0e-
X
№
компьютера
Таблица
коммутации
SW1
MAC Port
1 2
2 3
3
1
4 1
5 4
6 4
7 4
8 1
9 1
10 1
Таблица
коммутации
SW2
MAC Port
1 1
2 1
3 2
4 3
5 1
6 1
7 1
8 4
9 4
10 4
Таблица
коммутации
SW3
MAC Port
1 1
2 1
3
1
4 1
5 2
6 3
7 4
8 1
9 1
10 1
Таблица
коммутации
SW4
MAC Port
1 1
2 1
3
1
4 1
5 1
6 1
7 1
8 2
9 3
10 4
Примечание
:
в
таблице
коммутации
указывается
направление
продвижения
фрейма
на
один
шаг
к
устройству
назначения
.
Трассировка
доставки
фрейма
1
фрейм
с
8-
го
на
7-
ой
С
8
→
SW4P2
→
SW4P1
→
SW2P4
→
SW2P1
→
SW1P1
→
SW1P4
→
SW3P1
→
SW3P4
→
C7
5.3.
Ведение
динамических
таблиц
коммутации
Алгоритм
:
1.
Пустые
таблицы
.
2.
Если
адрес
отправителя
прибывшего
фрейма
отсутствует
в
таблице
,
тогда
включить
его
в
таблицу
с
указанием
номера
порта
,
откуда
прибыл
фрейм
–
обучение
коммутатора
.
3.
Если
адрес
назначения
содержится
в
таблице
,
тогда
перенаправить
фрейм
в
порт
соответствующему
адресу
назначения
.
4.
Если
адрес
назначения
отсутствует
в
таблице
,
перенаправить
фрейм
во
все
порты
,
за
исключением
порта
,
откуда
фрейм
прибыл
–
широковещание
.
C8
C9
C10
7 8
Т
DATA
34
5.
Выполнять
периодическую
очистку
таблицы
.
Пример
.
Трассировка
динамического
заполнения
таблиц
коммутации
в
процессе
доставки
казанного
фрейма
P4
P1 SW1(P1) P2
P1 SW2(P4) P2 SW1 P3
C8 P3 SW2 P3
SW4 P4
P2
SW3(P1) P3
SW3 P4
С
7
Алгоритмы
работы
коммутатора
были
стандартизованы
в
IEEE – 802.1d –«
Прозрачный
мост
».
5.4.
Алгоритм
покрывающего
дерева
802.1d (802.1w)
–
алгоритм
и
протокол
покрывающего
дерева
.
Построение
древовидной
топологии
по
изначально
не
древовидной
структуре
сети
(
содержащей
циклы
).
Использование
недревовидной
структуры
–
обеспечение
надежности
сети
за
счет
дублирования
линий
связи
(
в
корпоративных
сетях
).
Исходная
информация
-
идентификаторы
коммутатора
– 8
байт
(2
байта
–
назначаются
администратором
);
идентификаторы
портов
коммутатора
– 2
байт
(
назначаются
администратором
);
ЛВС
–
сегмент
может
содержать
произвольное
число
устройств
;
Метрика
сегментов
–
в
качестве
единицы
выбирают
наиболее
высокоскоростное
устройство
.
Алгоритм
–
работа
происходит
в
три
этапа
.
Его
работа
поддерживается
передачей
пакетов
BPDU (
они
передаются
периодически
с
интервалом
1-4
с
,
устанавливаемым
администратором
):
Этап
1.
«
Голосование
»
-
выбор
корневого
коммутатора
(
назначение
).
Корневым
назначается
коммутатор
,
имеющий
наименьший
идентификатор
.
Этап
2.
Назначение
корневых
портов
для
каждого
коммутатора
в
качестве
корневого
–
назначается
порт
,
имеющий
минимальное
расстояние
до
корневого
коммутатора
(
с
учетом
метрики
).
Для
микросегментированных
сетей
алгоритм
заканчивается
.
Этап
3.
Указание
назначенного
порта
и
назначенного
коммутатора
для
каждого
сегмента
,
закрытие
остальных
портов
,
обеспечивающих
связь
с
корневым
коммутатором
.
В
качестве
С
7
С
8
Т
D
35
назначенного
порта
и
коммутатора
выбирается
порт
и
коммутатор
,
который
обеспечивает
минимальное
расстояние
от
корня
.
ПРИМЕР
.
1 2
К
2 2 2
3 1
К
3 3
2
К
1
К
3 2 2
Этап
1.
Корневой
–
SW1.
Этап
2.
Считаем
все
связи
–
с
одинаковой
скоростью
(
метрика
= 1)
Покрывающее
дерево
:
5.5.
Дополнительные
возможности
коммутаторов
Ethernet
1)
Управления
потоком
:
а
)
Стандартные
средства
метода
доступа
CSMA/CD.
Полудуплексный
режим
доступа
к
разделяемой
среде
.
В
случае
возникновения
перегрузок
,
когда
входные
потоки
фрейма
превышают
пропускную
способность
коммутатора
,
используют
jam-
средства
управления
потоком
:
коммутатор
не
выдерживает
технологическую
паузу
и
таким
образом
подавляет
активность
устройства
.
SW1
SW4
SW5
SW2
SW3
SW2
SW4
SW1
SW5
SW3