Курс лекции по компьютерным сетям
Категория реферата: Рефераты по информатике, программированию
Теги реферата: легкие реферат, конспект урока 9 класс
Добавил(а) на сайт: Lomovcev.
Предыдущая страница реферата | 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 | Следующая страница реферата
3 Мосты и коммутаторы
Мост (bridge) – ретрансляционная система, соединяющая каналы передачи данных.
[pic]
Рис. 9.1 Структура моста
В соответствии с базовой эталонной моделью взаимодействия открытых систем мост описывается протоколами физического и канального уровней, над которыми располагаются канальные процессы. Мост опирается на пару связываемых им физических средств соединения, которые в этой модели представляют физические каналы. Мост преобразует физический (1A, 1B) и канальный (2A, 2B) уровни различных типов (рис. 9.4). Что касается канального процесса, то он объединяет разнотипные каналы передачи данных в один общий.
Мост (bridge), а также его быстродействующий аналог – коммутатор
(switching hub), делят общую среду передачи данных на логические сегменты.
Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических
сегментов (отрезков кабеля) с помощью одного или нескольких концентраторов.
Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту
моста/коммутатора. При поступлении кадра на какой-либо из портов
мост/коммутатор повторяет этот кадр, но не на всех портах, как это делает
концентратор, а только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат.
Мосты могут соединять сегменты, использующие разные типы носителей, например 10BaseT (витая пара) и 10Base2 (тонкий коаксиальный кабель). Они
могут соединять сети с разными методами доступа к каналу, например сети
Ethernet (метод доступа CSMA/CD) и Token Ring (метод доступа TPMA).
Различие между мостом и коммутатором
Разница между мостом и коммутатором состоит в том, что мост в каждый момент времени может осуществлять передачу кадров только между одной парой портов, а коммутатор одновременно поддерживает потоки данных между всеми своими портами. Другими словами, мост передает кадры последовательно, а коммутатор параллельно.
Мосты используются только для связи локальных сетей с глобальными, то есть как средства удаленного доступа, поскольку в этом случае необходимость в параллельной передаче между несколькими парами портов просто не возникает.
[pic]
Рис. 9.1 Соединение двух сетей при помощи двух каналов
Когда появились первые устройства, позволяющие разъединять сеть на
несколько доменов коллизий (по сути фрагменты ЛВС, построенные на hub-ах), они были двух портовыми и получили название мостов (bridge-ей). По мере
развития данного типа оборудования, они стали многопортовыми и получили
название коммутаторов (switch-ей). Некоторое время оба понятия существовали
одновременно, а позднее вместо термина «мост» стали применять «коммутатор».
Далее в этой теме будет использоваться термин «коммутатор» для обозначения
этих обеих разновидностей устройств, поскольку все сказанное ниже в равной
степени относится и к мостам, и к коммутаторам. Следует отметить, что в
последнее время локальные мосты полностью вытеснены коммутаторами.
Нередки случаи, когда необходимо соединить локальные сети, в которых
различаются лишь протоколы физического и канального уровней. Протоколы
остальных уровней в этих сетях приняты одинаковыми. Такие сети могут быть
соединены мостом. Часто мосты наделяются дополнительными функциями. Такие
мосты обладают определенным интеллектом (интеллектом в сетях называют
действия, выполняемые устройствами) и фильтруют сквозь себя блоки данных, адресованные абонентским системам, расположенным в той же сети. Для этого в
памяти каждого моста имеются адреса систем, включенных в каждую из сетей.
Блоки, проходящие через интеллектуальный мост, дважды проверяются, на входе
и выходе. Это позволяет предотвращать появление ошибок внутри моста.
Мосты не имеют механизмов управления потоками блоков данных. Поэтому может оказаться, что входной поток блоков окажется большим, чем выходной. В этом случае мост не справится с обработкой входного потока, и его буферы могут переполняться. Чтобы этого не произошло, избыточные блоки выбрасываются. Специфические функции выполняет мост в радиосети. Здесь он обеспечивает взаимодействие двух радиоканалов, работающих на разных частотах. Его именуют ретранслятором.
Мосты (bridges) оперируют данными на высоком уровне и имеют совершенно определенное назначение. Во-первых, они предназначены для соединения сетевых сегментов, имеющих различные физические среды, например для соединения сегмента с оптоволоконным кабелем и сегмента с коаксиальным кабелем. Мосты также могут быть использованы для связи сегментов, имеющих различные протоколы низкого уровня (физического и канального).
Коммутатор
Коммутатор (switch) – устройство, осуществляющее выбор одного из возможных вариантов направления передачи данных.
[pic]
Рис. 9.1 Внешний вид коммутатора Switch 2000
В коммуникационной сети коммутатор является ретрансляционной системой
(система, предназначенная для передачи данных или преобразования
протоколов), обладающей свойством прозрачности (т.е. коммутация
осуществляется здесь без какой-либо обработки данных). Коммутатор не имеет
буферов и не может накапливать данные. Поэтому при использовании
коммутатора скорости передачи сигналов в соединяемых каналах передачи
данных должны быть одинаковыми. Канальные процессы, реализуемые
коммутатором, выполняются специальными интегральными схемами. В отличие от
других видов ретрансляционных систем, здесь, как правило, не используется
программное обеспечение.
[pic]
Рис. 9.2 Структура коммутатора
Вначале коммутаторы использовались лишь в территориальных сетях. Затем они появились и в локальных сетях, например, частные учрежденческие коммутаторы. Позже появились коммутируемые локальные сети. Их ядром стали коммутаторы локальных сетей.
Коммутатор (Switch) может соединять серверы в кластер и служить
основой для объединения нескольких рабочих групп. Он направляет пакеты
данных между узлами ЛВС. Каждый коммутируемый сегмент получает доступ к
каналу передачи данных без конкуренции и видит только тот трафик, который
направляется в его сегмент. Коммутатор должен предоставлять каждому порту
возможность соединения с максимальной скоростью без конкуренции со стороны
других портов (в отличие от совместно используемого концентратора). Обычно
в коммутаторах имеются один или два высокоскоростных порта, а также хорошие
инструментальные средства управления. Коммутатором можно заменить
маршрутизатор, дополнить им наращиваемый маршрутизатор или использовать
коммутатор в качестве основы для соединения нескольких концентраторов.
Коммутатор может служить отличным устройством для направления трафика между
концентраторами ЛВС рабочей группы и загруженными файл-серверами.
Коммутатор локальной сети
Коммутатор локальной сети (local-area network switch) – устройство, обеспечивающее взаимодействие сегментов одной либо группы локальных сетей.
Коммутатор локальной сети, как и обычный коммутатор, обеспечивает
взаимодействие подключенных к нему локальных сетей (рис.9.8). Но в
дополнение к этому он осуществляет преобразование интерфейсов, если
соединяются различные типы сегментов локальной сети. Чаще всего это сети
Ethernet, кольцевые сети IBM, сети с оптоволоконным распределенным
интерфейсом данных.
[pic]
Рис. 9.1 Схема подключения локальных сетей к коммутаторам
В перечень функций, выполняемых коммутатором локальной сети, входят:
- обеспечение сквозной коммутации;
- наличие средств маршрутизации;
- поддержка простого протокола управления сетью;
- имитация моста либо маршрутизатора;
- организация виртуальных сетей;
- скоростная ретрансляция блоков данных.
4 Маршрутизатор
Маршрутизатор (router) – ретрансляционная система, соединяющая две коммуникационные сети либо их части.
Каждый маршрутизатор реализует протоколы физического (1А, 1B), канального (2А, 2B) и сетевого (3A, 3B) уровней, как показано на рис.9.9.
Специальные сетевые процессы соединяют части коммутатора в единое целое.
Физический, канальный и сетевой протоколы в разных сетях различны. Поэтому
соединение пар коммуникационных сетей осуществляется через маршрутизаторы, которые осуществляют необходимое преобразование указанных протоколов.
Сетевые процессы выполняют взаимодействие соединяемых сетей.
Маршрутизатор работает с несколькими каналами, направляя в какой- нибудь из них очередной блок данных.
Маршрутизаторы обмениваются информацией об изменениях структуры сетей, трафике и их состоянии. Благодаря этому, выбирается оптимальный маршрут следования блока данных в разных сетях от абонентской системы-отправителя к системе-получателю. Маршрутизаторы обеспечивают также соединение административно независимых коммуникационных сетей.
[pic]
Рис. 9.1 Структура маршрутизатора
Архитектура маршрутизатора также используется при создании узла коммутации пакетов.
Различие между маршрутизаторами и мостами
Маршрутизаторы превосходят мосты своей способностью фильтровать и направлять пакеты данных на сети. Так как маршрутизаторы работают на сетевом уровне, они могут соединять сети, использующие разную сетевую архитектуру, методы доступа к каналам связи и протоколы.
Маршрутизаторы не обладают такой способностью к анализу сообщений как мосты, но зато могут принимать решение о выборе оптимального пути для данных между двумя сетевыми сегментами.
Мосты принимают решение по поводу адресации каждого из поступивших пакетов данных, переправлять его через мост или нет в зависимости от адреса назначения. Маршрутизаторы же выбирают из таблицы маршрутов наилучший для данного пакета.
В поле зрения маршрутизаторов находятся только пакеты, адресованные к ним предыдущими маршрутизаторами, в то время как мосты должны обрабатывать все пакеты сообщений в сегменте сети, к которому они подключены.
Тип топологии или протокола уровня доступа к сети не имеет значения
для маршрутизаторов, так как они работают на уровень выше, чем мосты
(сетевой уровень модели OSI). Маршрутизаторы часто используются для связи
между сегментами с одинаковыми протоколами высокого уровня. Наиболее
распространенным транспортным протоколом, который используют
маршрутизаторы, является IPX фирмы Novell или TCP фирмы Microsoft.
Необходимо запомнить, что для работы маршрутизаторов требуется один и тот же протокол во всех сегментах, с которыми он связан. При связывании сетей с различными протоколами лучше использовать мосты. Для управления загруженностью трафика сегмента сети также можно использовать мосты.
5 Шлюзы
Шлюз (gateway) – ретрансляционная система, обеспечивающая взаимодействие информационных сетей.
[pic]
Рис. 9.1 Структура шлюза
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: курсовая работа производство, сочинение по картине.
Предыдущая страница реферата | 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 | Следующая страница реферата