Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Общий обзор сетевого моста с использованием уровней ISO / OSI и терминологии

Сетевой мост представляет собой компьютер сетевого устройства , которое создает единую совокупную сеть из нескольких сетей связи или сетевых сегментов . Эта функция называется сетевым мостом . [1] Мостовое соединение отличается от маршрутизации . Маршрутизация позволяет нескольким сетям обмениваться данными независимо и при этом оставаться отдельными, тогда как мост соединяет две отдельные сети, как если бы они были единой сетью. [2] В модели OSI мостовое соединение выполняется на уровне канала данных (уровень 2). [3] Если один или несколько сегментов мостовой сети являются беспроводными, устройство называется беспроводным мостом .

Основные типы технологий сетевого моста - это простой мост, многопортовый мост и обучение или прозрачный мост. [4] [5]

Прозрачный мост [ править ]

Прозрачный мост использует таблицу, называемую информационной базой пересылки, для управления пересылкой кадров между сегментами сети. Таблица начинается пустой, и записи добавляются по мере того, как мост получает кадры. Если запись адреса назначения не найдена в таблице, фрейм рассылается по всем другим портам моста, разнося фрейм по всем сегментам, кроме того, из которого он был получен. Посредством этих лавинных фреймов узел в сети назначения ответит, и будет создана запись в базе данных пересылки. В этом процессе используются адреса источника и назначения: адреса источника записываются в записи в таблице, а адреса назначения ищутся в таблице и сопоставляются с надлежащим сегментом для отправки кадра.Digital Equipment Corporation (DEC) первоначально разработала эту технологию в 1980-х годах. [6]

В контексте двухпортового моста информационная база пересылки может рассматриваться как база данных фильтрации. Мост считывает адрес назначения кадра и решает либо пересылать, либо фильтровать. Если мост определяет, что целевой хост находится в другом сегменте сети, он пересылает кадр в этот сегмент. Если адрес назначения принадлежит тому же сегменту, что и адрес источника, мост фильтрует кадр, предотвращая его попадание в другую сеть, где он не нужен.

Прозрачный мост также может работать на устройствах с более чем двумя портами. В качестве примера рассмотрим мост, подключенный к трем хостам A, B и C. Мост имеет три порта. A подключен к порту моста 1, B подключен к порту моста 2, C подключен к порту моста 3. A отправляет кадр, адресованный B, на мост. Мост проверяет исходный адрес кадра и создает запись адреса и номера порта для хоста A.в своей таблице пересылки. Мост проверяет адрес назначения кадра и не находит его в своей таблице пересылки, поэтому он выполняет лавинную рассылку (широковещательную рассылку) на все другие порты: 2 и 3. Кадр принимается хостами B и C. Хост C проверяет адрес назначения. и игнорирует фрейм, поскольку он не совпадает с его адресом. Хост B распознает совпадение адреса назначения и генерирует ответ на A. На обратном пути мост добавляет запись адреса и номера порта для B в свою таблицу пересылки. Мост уже имеет адрес A в своей таблице пересылки, поэтому он пересылает ответ только на порт 1. Хост C или любые другие хосты на порту 3 не загружены ответом. Двусторонняя связь теперь возможна между A и B без дальнейшей лавинной передачи в сеть. Теперь, если A отправляет кадр, адресованный C, будет использоваться та же процедура,но на этот раз мост не будет создавать новую запись в таблице пересылки для адреса / порта A, потому что он уже сделал это.

Простое соединение [ править ]

Простой мост соединяет два сегмента сети, обычно работая прозрачно и покадрово решая, следует ли пересылать из одной сети в другую. Магазин и вперед техника обычно используется так, как часть пересылки, целостность кадра проверяется на исходной сети и CSMA / CD задержки размещены в сети назначения. В отличие от повторителей, которые просто увеличивают максимальную протяженность сегмента, мосты пересылают только те кадры, которые необходимы для пересечения моста. Кроме того, мосты уменьшают количество столкновений за счет создания отдельной области столкновения с каждой стороны моста.

Многопортовый мост [ править ]

Многопортовый мост соединяет несколько сетей и работает прозрачно, чтобы покадрово решать, следует ли пересылать трафик. Кроме того, многопортовый мост должен решать, куда перенаправлять трафик. Как и простой мост, многопортовый мост обычно использует операцию сохранения и пересылки. Функция многопортового моста служит основой для сетевых коммутаторов .

Реализация [ править ]

База данных пересылки, хранящаяся в памяти с адресацией по содержимому (CAM), изначально пуста. Для каждого принятого кадра Ethernet коммутатор узнает MAC-адрес источника кадра и добавляет его вместе с идентификатором интерфейса в базу данных пересылки. Затем коммутатор пересылает кадр на интерфейс, найденный в CAM, на основе MAC-адреса назначения кадра. Если адрес назначения неизвестен, коммутатор отправляет кадр на все интерфейсы (кроме входящего). Такое поведение называется одноадресной лавинной рассылкой .

Пересылка [ править ]

Как только мост узнает адреса своих подключенных узлов, он пересылает кадры канального уровня, используя метод пересылки уровня 2. Существует четыре метода пересылки, которые может использовать мост, из которых методы со второго по четвертый были методами повышения производительности при использовании на «коммутаторах» с одинаковой полосой пропускания портов ввода и вывода:

  1. Сохранение и пересылка : коммутатор буферизует и проверяет каждый кадр перед его пересылкой; фрейм принимается полностью перед пересылкой.
  2. Прорезание : коммутатор начинает пересылку после получения адреса назначения кадра. В этом методе нет проверки ошибок. Когда исходящий порт в это время занят, коммутатор возвращается в режим промежуточного хранения. Кроме того, когда выходной порт работает с более высокой скоростью передачи данных, чем входной порт, обычно используется промежуточное хранение.
  3. Без фрагментов : метод, который пытается сохранить преимущества как сохранения, так и пересылки и прорезания. Фрагмент свободных проверяет первые 64 байта этого кадра , где адресации хранится информация. Согласно спецификациям Ethernet, коллизии должны обнаруживаться в течение первых 64 байтов кадра, поэтому передача кадра, прерванная из-за коллизии, не будет пересылаться. Проверка ошибок фактических данных в пакете остается за конечным устройством.
  4. Адаптивное переключение : метод автоматического выбора между тремя другими режимами. [7] [8]

Кратчайший путь моста [ править ]

Мост на основе кратчайшего пути (SPB), определенный в стандарте IEEE 802.1aq, представляет собой компьютерную сетевую технологию, предназначенную для упрощения создания и настройки сетей, при этом обеспечивая многопутевую маршрутизацию . [9] [10] [11] Это предлагаемая замена протокола Spanning Tree Protocol, который блокирует любые избыточные пути, которые могут привести к возникновению петли уровня 2 . SPB позволяет всем путям быть активными с несколькими путями с равной стоимостью. SPB также увеличивает количество виртуальных локальных сетей, разрешенных в сети уровня 2. [12]

См. Также [ править ]

  • Аудио-видео мост
  • IEEE 802.1D
  • IEEE 802.1Q
  • IEEE 802.1ah-2008
  • Беспорядочный режим

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Регуляторы трафика: сетевые интерфейсы, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы и межсетевые экраны» (PDF) . Cisco Systems . 14 сентября, 1999. Архивировано из оригинального (PDF) на 31 мая 2013 года . Проверено 27 июля 2012 года .
  2. ^ "Что такое сетевой коммутатор по сравнению с маршрутизатором?" . Cisco Systems . Проверено 27 июля 2012 года .
  3. ^ «RFC 1286 - Определения управляемых объектов для мостов» . Tools.ietf.org. 14 июля 1989 . Проверено 19 октября 2013 года .
  4. ^ «Локальные сети: межсетевое взаимодействие» . manageitdubai.com. Архивировано из оригинала (PowerPoint) 13 мая 2014 года . Проверено 2 декабря 2012 года .
  5. ^ «Обзор протоколов моста» (PowerPoint) . iol.unh.edu . Проверено 2 декабря 2012 года .
  6. ^ «Прозрачный мост» . Cisco Systems, Inc . Проверено 20 июня 2010 года .
  7. ^ Донг, Джилин (2007). Сетевой словарь . Javvin Technologies Inc. стр. 23. ISBN 9781602670006. Проверено 25 июня, 2016 .
  8. ^ «Cray заставляет свои коммутаторы Ethernet реагировать на состояние сети» . IDG Network World Inc. 1 июля 1996 . Проверено 25 июня, 2016 .
  9. ^ "Alcatel-Lucent, Avaya, Huawei, Solana и Spirent демонстрируют возможность взаимодействия по кратчайшему пути по мосту" . Huawei. 7 сентября 2011 . Проверено 11 сентября 2011 года .
  10. ^ Ло, Чжэнь; Су, Чанджин (3 марта 2011 г.). «Улучшенный протокол мостового соединения кратчайшего пути для магистральной сети Ethernet». Международная конференция по информационным сетям 2011 (ICOIN2011) . Информационная сеть, Международная конференция по . IEEE Xplore. С. 148–153. DOI : 10.1109 / ICOIN.2011.5723169 . ISBN  978-1-61284-661-3. ISSN  1976-7684 . S2CID  11193141 .
  11. ^ «Сводный отчет лабораторных испытаний; конфигурация центра обработки данных с помощью SPB» (PDF) . Miercom. Сентябрь 2011 . Проверено 25 декабря 2011 года .
  12. ^ Шуанг Ю. «IEEE одобряет новый протокол IEEE 802.1aq ™ Shortest path Bridging» . Ассоциация стандартов IEEE . Проверено 19 июня 2012 года . Используя VLAN следующего поколения IEEE, называемую идентификатором интерфейса службы (I-SID), он способен поддерживать 16 миллионов уникальных сервисов по сравнению с пределом VLAN в четыре тысячи.