<<

стр. 2
(всего 8)

СОДЕРЖАНИЕ

>>

личество скруток на дюйм, тем ниже уровень интерференции сигналов.
Например, кабели категорий 5 и 6 имеют больше скруток на дюйм по
сравнению с кабелем UTP категории 3.
Для построения объединенных сетей используются разные типы ка-
белей: прямые (straight-through) и перекрестные (crossover).

Прямой кабель
Прямой кабель UTP предполагает одинаковое расположение линий на
обоих концах. На рис. 1.18 показано распределение по контактам для та-
кого кабеля.




Концентратор/переключатель Сервер/маршрутизатор
Название
Название
Контакт
Контакт линии
линии
TD+
1 ПП-L -*


TD-
2
ъ 3 RD+
TDi
3
4 NC
4 NC
NC
5 5
NC
RD-
6 о
NC
7 7
NC
NC
8
8 NC

Рис. 1.18. Прямой кабель UTP

Проще всего определить прямой кабель за счет совмещения друг с
другом обоих его разъемов. В этом случае легко установить идентич-
ность распределения линий по контактам.
Прямой кабель используется для:
• Подключения маршрутизатора к концентратору
или переключателю
• Подключения сервера к концентратору или переключателю
• Подключения рабочей станции к концентратору
или переключателю

Перекрестный кабель
В перекрестном кабеле линии "перехлестнуты" на разных концах этого
кабеля. На каждой из. сторон'линия Transmit (передача) должна соединя-
ться с Receive (прием), a Receive с Transmit, причем как для рабочих, так
и для кольцевых проводников. На рис. 1.19 показан перекрестный кабель
UTP.
36 Глава 1


Контакт 1 на одной стороне соединен с контактом 3 на другой стороне
кабеля, а контакт 2 соединен с контактом 6.




Концентратор/переключатель Концентратор/переключатель
Название
Название
Контакт линии
Контакт линии
RD-f
,— 1
1 RD+ ^,
RD->T^> RD-
2
-<^]*2 ТО-1-
3 TD+ - ч

J)><^х^-з
4
NC NC
4
JX^ TSv 5
NC NC
5
>Vi TD-
6
TD- ^
7 NC
NC
7
8 NC
NC
8

Рис. 1.19. Перекрестный кабель DTP

Перекрестный кабель используется для:
• Подключения по исходящим (каскадным) связям (uplink) между пе-
реключателями
• Подключения концентратора к переключателю
• Подключения концентратора к другому концентратору
• Подключения интерфейса маршрутизатора к интерфейсу другого
маршрутизатора
• Соединения двух ПК без использования концентратора или пере-
ключателя

| Т ВНИМАНИЕ i Чтобы определить нужный для данного порта кабель, следует
посмотреть на маркировку порта. Если только один из
соединяемых портов имеет маркировку "X", используйте прямой
кабель. Если оба порта имеют эту маркировку, то вам необходим
перекрестный кабель.


Кабели региональных сетей
Для соединения двух региональных сетей (WAN, wide area network) нужно
знать о реализации физического уровня этих сетей в устройствах Cisco, a
также характеристики последовательного соединения разных сетей
WAN. В этом разделе рассматриваются требования к кабелям для соеди-
нений ISDN BRI. '
Последовательные соединения Cisco поддерживают службы регио-
нальных сетей любого типа. Типичным являются выделенная линия
Введение в объединенные сети 37


связи уровня HDLC (High-Level Data Link Control — высокоуровневое
управление связью данных), протокол РРР (Point-to-Point Protocol — про-
токол "точка-точка"), ISDN (Integrated Services Digital Network — цифро-
вые сети с интегрированными службами) и Frame Relay. Типичные ско-
рости обмена находятся в диапазоне от 2400 бит/с до 1.544 Мбит/с (Т1).

т ВНИМАНИЕ ( Все упомянутые типы региональных сетей рассмотрены в главе 10.

Линии HDLC, РРР и Frame Relay могут использовать одинаковые спе-
цификации физического уровня, но в ISDN применяется иное распреде-
ление по контактам разъема и собственная спецификация физического
уровня.

Последовательная передача данных
В последовательных линиях связи региональных сетей используется по-
следовательная передача данных, т.е. побитовая пересылка в сигнальном ка-
нале. При параллельной передаче можно одновременно переслать не менее
8 бит, но все региональные сети применяют только последовательную
передачу.
Маршрутизаторы Cisco оснащены лицензированным 60-контактным
последовательным соединителем, который можно приобрести в компа-
нии Cisco или у ее дистрибьюторов. Тип соединителя определяется ха-
рактеристиками другого конца связи и используемым провайдером услуг
кабелем, либо требованиями к конечному устройству. Существуют следу-
ющие типы соединителей: EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, V.35 (для подклю-
чения к CSU/DSU), X.21 (применяется для связи с сетями Х.25) и
EIA-530.
Последовательные связи характеризуются частотой или циклами в се-
кунду (герцами). Количество передаваемых на этой частоте данных на-
зывается полосой пропускания (bandwidth). Она определяет количество
данных в битах в секунду (бит/с), пересылаемых по последовательному
каналу связи.
'•;:-•

Терминальное оборудование данных
Интерфейсом маршрутизатора по умолчанию является DTE (Data Termi-
nal Equipment — терминальное оборудование данных), причем интерфейс
подключается к DCE (Data Communication Equipment — оборудование комму-
никации данных), например, к CSU/DSU (Channel Service Unit/Data Service
Unit— блок службы канала/блок службы данных). Затем CSU/DSU под-
ключается к разделительной точке (demarc, demarcation location), кото-
рую обслуживает поставщик услуг (провайдер). Обычно разделительной
точкой является розетка соединителя RJ-45, находящаяся вблизи обору-
дования. Провайдеры в ответ на нарекания к своей работе предлагают
проверить соединение с разделительной точкой. Проблема может быть
связана с оборудованием CPE (Customer Premise Equipment — оборудова-
ние в помещении потребителя), которое обслуживает не провайдер, а его
клиент.
38 Глава 1


Основная идея региональных сетей состоит в соединении двух сетей
DTE по сети ВСЕ. К сети DCE относится устройство CSU/DSU, кабели и
коммутаторы провайдера, а также все линии связи до устройства
CSU/DSU на другом конце соединения. Сетевое устройство ВСЕ обеспе-
чивает тактовую частоту для подключенного к нему интерфейса ВТЕ
(т.е. последовательного интерфейса маршрутизатора).

Фиксированные и модульные интерфейсы
Некоторые маршрутизаторы Cisco имеют фиксированные интерфейсы,
но другие устройства — модульные интерфейсы. В маршрутизаторе с фик-
сированными интерфейсами (например, серии 2500) доступные интер-
фейсы нельзя изменить. Например, маршрутизатор 2501 имеет два после-
довательных соединителя и один интерфейс AUI типа lOBaseT. Если
потребуется добавить третий последовательный интерфейс, замените
весь маршрутизатор! Однако в моделях 1600, 1700, 2600, 3600 и других
маршрутизаторах высокого класса применяются модульные интерфейсы,
поэтому можно приобрести и установить интерфейс практически любого
типа. В моделях 1600 и 1700 возможности модульной замены ограниче-
ны, поскольку используются как фиксированные, так и модульные порты,
но в серии 2600 и выше доступны многочисленные последовательные ин-
терфейсы, FastEthernet и даже голосовые модули.

Соединения ISDN
В сети ISDN (Integrated Services Digital Network) с интерфейсом BRI (Basic Rate
Interface — интерфейс базового уровня) используются два канала В (Bea-
rer — несущие) по 64 k каждый и один канал В (Bata, данных) с емкостью
16 k для сигналов и тактовой частоты.
Маршрутизаторы ISBN BRI поставляются с интерфейсом U или интер-
фейсом S/T. Интерфейс U уже подготовлен для двухпроводного подклю-
чения ISBN и может быть сразу соединен с абонентским отводом ISBN.
Интерфейс S/T предполагает использование четырехпроводного соеди-
нения, поэтому необходимо оконечное сетевое устройство Network Termi-
nation type 1 (NT 1) для преобразования четырехпроводного подключе-
ния в стандартную двухпроводную связь по спецификации ISBN.

(т ВНИМАНИЕ I Сети ISDN рассмотрены в главе 10.

В интерфейсе U присутствует встроенное устройство NT 1. Если про-
вайдер применяет устройство NT 1, то придется приобрести маршрути-
затор с интерфейсом S/T. В большей части маршрутизаторов Cisco с ин-
терфейсами BRI порты маркированы U или S/T.
Для интерфейса ISBN BRI необходимы соединители RJ-45 и прямой
кабель категории 5. Очень важно исключить соединение с этим интер-
фейсом консольного кабеля или кабеля локальной сети, поскольку мо-
жет выйти из строя порт маршрутизатора. Компания Cisco утверждает о
непременном выходе из строя, но известны случаи еженедельного непра-
вильного подключения без каких-либо последствий.
Введение в объединенные сети 39




|Т ВНИМАНИЕ [ Интерфейс PRI (Primary Rate Interface — интерфейс основного
уровня) обеспечивает скорость линии Т1 (1.544 Мбит/с) для США
и скорость линии Е1 (2.048) для Европы. В этой книге мы больше не
будем обсуждать интерфейс PRI.
i

Консольное соединение
Все устройства Cisco поставляются с консольными кабелями и соедините-
лями, обеспечивающими подключение к устройству для настройки, про-
верки и мониторинга. Этот же кабель йожет использоваться для соедине-
ния двух ПК, поскольку является перекрестным кабелем с разъемами
RJ-45.
Распределение по контактам для перекрестного консольного кабеля:
1-8
2-7
3-6 ,
4-5 .
5-4
6-3
7-2
8-1
Можно сделать такой кабель из прямого кабеля RJ-45: отрежьте разъ-
ем на одной стороне, перекрутите кабель и подключите новый разъем.
Обычно для подключения к ПК применяются соединители DB9 и ис-
пользуется последовательный порт (com port) для взаимодействия с
устройством из программы HyperTerminal. Многие устройства Cisco те-
перь поддерживают консольные подключения с разъемами RJ-45, но в
переключателях модели Catalyst 5000 необходим соединитель DB25.
Установите программу эмуляции терминала для работы на скорости
9600 бит/с, при 8 битах данных, без проверки четности (no parity), с од-
ним стоповым битом и без управления потоком (no flow control). В неко-
торых маршрутизаторах необходимо проверить в программе эмуляции
терминала переход в режим непрограммируемого терминала (dumb-ter-
minal) VT100, чтобы устранить режим автоопределения, который не
сработает.
Многие маршрутизаторы имеют вспомогательный порт (aux port,
auxiliary port) для подключения к модему. Можно набрать на модеме те-
лефонный номер и подключиться к маршрутизатору через порт aux. Это
откроет консольный доступ к удаленному маршрутизатору. Однако он
может быть выключен, поэтому не удастся установить соединение по Tel-
net. Консольный и вспомогательный порты служат для управления вне
основной частоты (out-of-band management), поскольку настройка марш-
рутизатора происходит "не по сети". Протокол Telnet считается прото-
колом основной частоты (in-band).
40 Глава 1



Выбор устройств Cisco
Трехуровневая модель Cisco позволяет выбрать тип продукта для объеди-
ненной сети. Понимание действующих на каждом уровне служб и выпол-
няемые в объединенной сети функции помогают точно определить необ-
ходимый для данных условий продукт компании Cisco. Для выбора
устройства Cisco согласно требованиям конкретной сети следует собрать
информацию о всех устройствах, которые будут работать в иерархии объ-
единенной сети. Кроме того, рекомендуется рассмотреть требования к
установке, портам и другим возможностям устройства.
Если предстоит связать удаленный офис или использовать региональ-
ную сеть в иных целях, необходимо выяснить тип доступной службы.
В сетевом проекте не будет проку от сведений, что в крупной сети Frame
Relay этот протокол поддерживается только половиной из удаленных по-
дразделений компании. Как только будут выявлены возможности и тре-
бования провайдера, можно переходить к выбору устройства Cisco, соот-
ветствующего установленным бизнес-требованиям.
Обычно доступных вариантов не слишком много: коммутируемое
асинхронное соединение, выделенная линия на 1.544 Мбит/с, Frame Re-
lay или ISDN (перечислены наиболее популярные технологии региональ-
ных сетей). Распространяются технологии xDSL, обеспечивающие быст-
рые, надежные и недорогие связи по региональным сетям. Следует
оценить все доступные варианты до приобретения и развертывания
устройств. Например, если пользователи удаленного офиса подключают-
ся к центральному офису компании на время более трех-четырех часов
в день, то потребуется выделенная линия или Frame Relay. Если подклю-
чения нерегулярны, будет достаточно ISDN или коммутируемых
соединений.
I '


Концентраторы Cisco
Компания Cisco выпускает широкий спектр концентраторов для различ-
ных областей применения.
Перед покупкой любого концентратора нужно выяснить, для какой
совместно используемой сети он предназначен: 10 или 100 Мбит/с. Не-
дорогие модели Cisco поддерживают только скорость 10 Мбит/с, но в
моделях среднего и высшего класса допускается автоопределение и рабо-
та на скоростях 10 и 100 Мбит/с. Высококачественные устройства име-
ют порт сетевого управления и консольный разъем. Если у вас хватает
средств на покупку качественного концентратора, то можно прикупить
переключатель. На рис. 1.20 показан спектр выпускаемых Cisco концент-
раторов. Любой из них поддерживает каскадное подключение для увели-
чения количества портов.
При выборе конкретного устройства следует учитывать:
• Бизнес-требования (10 или 100 Мбит/с)
• Плотность портов
• Возможности управления устройством
• Простоту обслуживания
41
Введение в объединенные сети



Cisco
FastHub400

Cisco
FastHub300




Cisco 1528
Micro Hub 10/100

Cisco 1500
Micro Hub




Рис. 1.20. Концентраторы Cisco


Маршрутизаторы Cisco
Когда речь заходит о Cisco, то, скорее всего, говорят о маршрутизаторах.
Компания Cisco производит лучшие маршрутизаторы в мире. Об этом
знают все.
Кажется, что Cisco ежемесячно выпускает новую модель маршрутиза-
тора и сложно отследить все новые предложения компании. Основным
критерием выбора устройства должно быть соответствие возможностей
маршрутизатора бизнес-требованиям. Например, необходима поддержка
IP, Frame Relay и виртуальных частных сетей (VPN), либо IPX, AppleTalk
и DECnet. В любом случае можно подобрать продукт компании Cisco.
К другим характеристикам можно отнести плотность (количество)
портов (port density) и скорость интерфейса. Чем выше класс устройст-
ва, тем выше плотность и скорость. Надример, новые модели серии
12000 являются первыми гигабитными переключателями Cisco с пре-
красными характеристиками и возможностями.
Стоимость продуктов соответствует номеру модели. Младшая модель
серии переключателей 12000 не имеет карт расширения и встроенного
блока питания, но стоит примерно от $12 тыс. Диапазон цен для этой се-
рии заканчивается на отметке $100 тыс. для загружаемых систем. Следо-
вательно, устройства серии 12000 не подойдут для небольших сетей.
При покупке маршрутизатора следует подумать о поддержке региона-
льных сетей. Компания Cisco предоставляет для этого любое необходи-
мое оборудование, но предварительно нужно выяснить технические тре-
бования у местного провайдера региональной сети.
42 Глава 1


Серия Cisco
12000 GSR



а
Серия
Cisco 7000

Серия ( ^lj
p iii
Cisco 4000

Серия
AS 5000


Устройства для центральных
офисов компаний




Устройства для региональных офисов компаний


Устройства для небольших компаний




Продукты SOHO (небольшой офис/домашний офис)

Рис. 1.21. Маршрутизаторы Cisco

На рис. 1.21 показаны некоторые маршрутизаторы Gisco.
Серия Cisco 800 по большей части уже заменена серией Cisco 700, по-
скольку в серии 700 нельзя было запускать операционную систему Cisco
IOS. Надо ожидать, что Cisco вскоре полностью откажется от производ-
ства маршрутизаторов серии 700, поскольку их трудно настраивать и
обслуживать.
При выборе маршрутизатора Cisco следует учитывать:
• Область действия маршрутизации
• Плотность портов и другие технические характеристики
• Емкость устройства и его производительность
• Применяемый пользовательский интерфейс


Переключатели Cisco
Кажется, что цены переключателей снижаются ежедневно. Из недавнего
заявления компании Cisco стало известно, что цена переключателей се-
рии Catalyst 2900 снижена на 30%. Еще четыре года назад 12-портовая
карта 10/100 для переключателя Catalyst 5000 стоила $15 тыс. Сегодня
можно купить все устройство Catalyst 5000 с картами 10/100 и модулем
Введение в объединенные сети 43


супервизора примерно за $7500 и менее. Наверное, цены переключате-
лей стали реальными, поэтому появилось больше причин для их приме-
нения в сетях. Зачем покупать концентратор, когда можно приобрести
переключатель? Можно сказать, что в любом коммуникационном шкафу
должен стоять хотя бы один переключатель.
Компания Cisco предлагает широкий спектр переключателей для все-
возможных областей применения. Однако нужно сразу решить, будет ли
устройство работать с настольными системами 10/100 или 1000 Мбит/с,
либо будет применяться для связи других переключателей. Возможно,
необходима поддержка режима ATM (asynchronous transfer mode — ре-
жим асинхронной передачи), но когда появились Gigabit Ethernet и свя-
зи 10 Гбит/с, ATM применяется все реже. Следующий критерий выбо-
ра — это плотность портов. Модели начального уровня имеют не менее
12 портов, а высококачественные модели поддерживают сотни переклю-
чаемых (коммутируемых) портов в одном устройстве.
На рис. 1.22 показана линейка переключателей Cisco.
При выборе переключателя Cisco должны учитываться:
• Бизнес-требования (10,100 или даже 1000 Мбит/с)
• Необходимость поддержки магистральных линий и связей между
переключателями
• Сегментация рабочих групп (виртуальные локальные сети VLAN)

Серия
Catalyst 8500


Серия
Catalyst 5000




Решение
для глобальных
сетей



Серия
Catalyst
1900/2820

Переключатель __ __.
/
Cisco 1548 Micro Решение для рабочих
Switch 10/100 >^ станций и групп



Рис. 1.22. Переключатели Cisco Catalyst
44 Глава 1


Требуемая плотность портов
Возможности пользовательского интерфейса


Упражнения
О Упражнение 1.1. Модель OS/
Ответьте на следующие вопросы о модели OSI:
1. Какой уровень выбирает и определяет коммуникационного партне-
ра, а также ресурсы, необходимые для создания соединения; коорди-
нирует работы взаимодействующих приложений; формирует согла-
сование процедур управления целостностью данных вместе с
коррекцией ошибок?
2. Какой уровень отвечает за преобразование пакетов данных каналь-
ного уровня в электрические сигналы?
3. На каком уровне реализована маршрутизация, разрешение соедине-
ний и выбор пути между оконечными системами?
4. Какой уровень определяет способы форматирования данных, их
предварительную подготовку, кодирование и преобразование для
передачи по сети?
5. Какой уровень отвечает за создание, обслуживание и прекращение
сеанса между приложениями?
6. Какой уровень гарантирует достоверность передачи данных по фи-
зической линии и в основном обеспечивает физическую адресацию,
правила использования линии связи, сетевую топологию, уведомле-
ние об ошибках, упорядочивание кадров и управление потоком?
7. Какой уровень используется для надежной коммуникации между око-
нечными узлами по сети, а также предоставляет механизмы для уста-
новки, обслуживания и устранение виртуальных цепей; выявление
ошибок транспорта и восстановление; и управление потоком инфор-
мации?
8. Какой уровень обеспечивает логическую адресацию во время выбо-
ра пути маршрутизаторами?
9. Какой уровень определяет напряжения, скорость линии и распреде-
ление линий по контактам соединителя, а также метод перемещения
битов между устройствами?
10. Какой уровень объединяет биты в байты и байты в кадры, использу-
ет МАС-адреса, а также обеспечивает выявление ошибок?
11. Какой уровень отвечает за разделение в сети данных разных прило-
жений?
12. Какой уровень работает с кадрами?
13. Какой уровень работает с сегментами?
14. Какой уровень работает с пакетами?
45
Введение в объединенные сети



15. Какой уровень работает с битами?
16. Расположите в правильном порядке элементы инкапсуляции:
• пакеты
• кадры
• биты
• сегменты
17. Расположите в правильном порядке элементы деинкапсуляции:
• пакеты
• кадры
.• биты
• сегменты


О Упражнение 1.2. Уровни OS/ и устройства
Заполните таблицу, указав уровень модели OSI или устройство (концент-
ратор, переключатель, маршрутизатор).

Описание Устройство или уровень OSI
На этом уровне используются логические номера
портов.
Это устройство посылает и принимает информацию
о сетевом уровне.
Подобный уровень создает виртуальные цепи
до начала передачи данных между двумя оконечными
станциями.
Этот уровень использует точки доступа к службам.

Данное устройство использует аппаратную адресацию
для фильтрации сетевого трафика.
На этом уровне специфицирована сеть Ethernet.
Этот уровень поддерживает управление потоком
и нумерацию.
Такое устройство может измерять расстояние
до удаленной сети.
На этом уровне используется логическая адресация.
На этом уровне определена аппаратная адресация.
Заданное устройство формирует один большой домен
конфликтов и один большой домен широковещатель-
ных рассылок.
Это устройство создает много маленьких доменов
конфликтов, но сеть остается одним большим доменом
широковещательных рассылок.
Подобное устройство разделяет домены конфликтов
и домены широковещательных рассылок.
46 Глава 1



О Упражнение 1.3. Выявление доменов конфликтов и
доменов широковещательных рассылок
Подсчитайте на рис. 1.23 количество доменов конфликтов и доменов ши-
роковещательных рассылок в каждой из показанных сетей.




Концентратор . Мост




Маршрутизатор
Переключатель




В С
Домены конфликтов

Домены широковещательных
рассылок

Рис. 1.23. Выявление доменов конфликтов и доменов
широковещательных рассылок
Введение в объединенные сети 47



Проверочные вопросы
1. Какой уровень модели Cisco отвечает за разделение доменов
конфликтов?
A. Физический
B. Доступа
C. Базовый
1 D. Сетевой
E. Распределения
F. Канальный
2. Как называются элементы PDU на сетевом уровне модели OSI?
A. Ядро
B. Кадры
C. Пакеты
D. Сегменты
E. Доступ
F. Распределение
G. Транспорт
3. На каком уровне модели Cisco определены домены широковещатель-
ных рассылок?
A. Базовом
B. Сетевом
C. Физическом
D. Распределения
E. Доступа
F. Транспортном
4. Как называются элементы PDU канального уровня?
A. Кадры
B. Пакеты
C. Датаграммы
D. Транспорт
E. Сегменты
F. Биты
5. На каком уровне модели OSI выполняется сегментация потока
данных?
A. Физический
B. Канальный
C. Сетевой
D. Транспортный
48 Глава 1


E. Распределения
F. Доступа
6. В каких случаях нужно использовать перекрестный кабель?
A. Каскадное соединение переключателей
B. Соединение маршрутизатора с переключателем
C. Соединение концентратора с концентратором
D. Соединение концентратора с переключателем
7. Что использует канальный уровень для поиска хоста в локальной
сети?
A. Логическую сетевую адресацию
B. Номера портов
C. Аппаратные адреса
D. Шлюз по умолчанию
8. Каков перекрестный кабель?
A. Контакты 1—8 полностью противоположны контактам на другом
конце.
B. Контакты 1—8 полностью идентичны на обоих концах.
C. Контакт 1 соединен с контактом 3 на другом конце кабеля, а кон-
такт 2 — с контактом 6.
D. Контакт 2 соединен с контактом 3 на другом конце кабеля, а кон-
такт 1-е контактом 6.
9. На каком уровне OSI определены маршрутизаторы?
A. Физическом
B. Транспортном
C. Канальном
D. Сетевом
10. На каком уровне OSI единицы и нули преобразуются в цифровые
сигналы?
A. Физическом
B. Транспортном
C. Канальном
D. Сетевом
11. На каком уровне OSI определены мосты?
A. Физическом
B. Транспортном
C. Канальном
D. Сетевом
12. На каком уровне модели Cisco реализована сегментация для устране-
ния сетевых конфликтов?
Введение в объединенные сети 49


A. Доступа
B. Физическом
C. Сетевом
D. Распределения
E. Базовом
F. Транспортном
G. Канальном
13. Что используется на транспортном уровне для предотвращения пе-
реполнения буфера принимающего хоста?
A. Сегментация
B. Пакеты
C. Подтверждение
D. Управление потоком
E. PDU
14. Какой уровень модели OSI обеспечивает преобразование данных?
A. Приложений
B. Представления
C. Сеансов
D. Транспортный
E. Канальный
15. Какие функции выполняет маршрутизатор? Выберите все
подходящие.
A. Разделение на домены конфликтов
B. Разделение на домены широковещательных рассылок
C. Логическую сетевую адресацию
D. Фильтрацию физических адресов в локальной сети
16. На каком уровне модели Cisco обычно используются
маршрутизаторы?
A. Доступа
B. Базовом
C. Сетевом
D. Канальном
E. Распределения
17. Сколько разрядов определено в аппаратном адресе?
A. 6
B. 16
C. 46
D. 48
50 Глава 1


18. Что из перечисленного не является преимуществом модели
с уровнями?
A. Деление сложных сетевых операций на понятные и управляемые
уровни
B. Изменение на одном уровне не затрагивает остальные уровни
C. Изменение во всех уровнях без учета одного из них
D. Определение стандартного интерфейса "plug-and-play" для интег-
рации с продуктами разных производителей
19. В каких трех спецификациях предлолсено использование медных ка-
белей с витыми парами?
A. 100BaseFX
B. 100BaseTX
C. lOOVG-AnyLAN
D. lOBaseT
E. lOOBaseSX
20. Что означает "Base" в названии lOBaseT?
A. Магистральная связь, одновременно использующая в одном про-
воднике несколько цифровых сигналов.
B. Магистральная связь, одновременно передающая только один
цифровой сигнал.


Ответы к упражнениям
О Ответы к упражнению 1.1
1. Уровень приложений
2. Физический уровень
3. Сетевой уровень
4. Уровень представлений
5. Уровень сеансов
6. Канальный уровень
7. Транспортный уровень
8. Сетевой уровень
9. Физический уровень
10. Канальный уровень
11. Уровень сеансов
12. Канальный уровень
13. Транспортный уровень
51
Введение в объединенные сети



14. Сетевой уровень
15. Физический уровень
16. Сегменты, пакеты, кадры, биты
17. Биты, кадры, пакеты, сегменты


О Ответы к упражнению 1.2
Описание Устройство или уровень OSI
На этом уровне используются логические номера Транспортный уровень
портов.
Это устройство посылает и принимает информацию о Маршрутизатор
сетевом уровне.
Подобный уровень создает виртуальные цепи Транспортный уровень
до начала передачи данных между двумя оконечными
станциями.
Этот уровень использует точки доступа к службам. Подуровень LLC канального уровня
Данное устройство использует аппаратную адресацию Мост или переключатель
для фильтрации сетевого трафика.
На этом уровне специфицирована сеть Ethernet. Канальный и физический уровни
Этот уровень поддерживает управление потоком Транспортный уровень
и нумерацию.
Маршрутизатор
Такое устройство может измерять расстояние
до удаленной сети.
Сетевой уровень
На этом уровне используется логическая адресация.
Подуровень MAC канального уровня
На этом уровне определена аппаратная адресация.
Заданное устройство формирует один большой домен Концентратор
конфликтов и один большой домен широковещатель-
ных рассылок.
Переключатель или мост
Это устройство создает много маленьких доменов
конфликтов, но сеть остается одним большим доменом
широковещательных рассылок.
Маршрутизатор
Подобное устройство разделяет домены конфликтов
и домены широковещательных рассылок.


О Ответы к упражнению 1.3
В С D
А
4 4
1
Домены конфликтов 4

Домены широковещательных 1
рассылок
52 Глава 1



Ответы на проверочные вопросы
1. В 11. С
2. С 12. А
D D
3. 13.
4. А 14. В
D А, В, С, D
5. 15.
6. В, С 16. Е
D
7. С 17.
8. С 18. С
D В, С, D
?. 1».
10. А 20. В
Технологии
коммутации
54 Глава 2



Коммутация на уровне 2
Коммутация (переключение) на уровне 2 реализована аппаратно, т.е. для
сетевой фильтрации используется МАС-адрес адаптера хоста. В переклю-
чателях установлены микросхемы ASIC (Application-Specific Integrated
Circuits — специализированные интегральные микросхемы), которые
формируют и обслуживают таблицы фильтрации. Допустимо считать пе-
реключатели уровня 2 многопортовыми мостами. Переключатели уровня
2 работают очень быстро, поскольку не пользуются информацией из заго-
ловков сетевого уровня, а анализируют аппаратные адреса в кадре для ре-
шения о перенаправлении или об отбросе пакета.
Особенности коммутации на уровне 2:
• Аппаратная реализация мостов (MAC)
• Высокая скорость на линии
• Низкое запаздывание
• Низкая стоимость
Эффективность переключения на уровне 2 связана с тем, что нет из-
менений в пакетах данных, а все модификации связаны только с инкапсу-
лирующими пакеты кадрами, следовательно, процесс коммутации вы-
полняется быстрее и менее подвержен ошибкам, чем маршрутизация.
Переключение на уровне 2 используется в связях между рабочими
группами и в сегментации сети (деление на домены конфликтов). Этот
процесс позволяет создавать понятные сетевые проекты с гораздо боль-
шим количеством сегментов, чем в традиционных сетях lOBaseT. Комму-
тация на уровне 2 увеличивает полосу пропускания для каждого пользо-
вателя, поскольку каждая связь (интерфейс) с переключателем образует
собственный домен конфликтов, поэтому расширяются возможности
подключения устройств к такому интерфейсу.

Недостатки коммутации на уровне 2
Мы считаем коммутацию на уровне 2 аналогичной сети с мостами, поэто-
му должны столкнуться с теми же проблемами. Мосты эффективны толь-
ко при правильном проектировании сети, т.е. при правильном делении
на домены конфликтов. Правильным будет такой проект сети с мостами,
где пользователи проводят не менее 80 % своего рабочего времени внут-
ри собственных локальных сегментов.
Мосты делят сеть на домены конфликтов, но вся сеть остается одним
большим доменом широковещательных рассылок. Переключатели уров-
ня 2 (мосты) не способны разделить домен широковещательных рассы-
лок, поскольку возникнут проблемы с производительностью и проявятся
ограничения на размер сети. Широковещательные и многоадресные рас-
сылки совместно с низким временем конвергенции алгоритма покрыва-
ющего дерева могут привести к серьезным проблемам при расширении
размера сети. Учитывая эти проблемы, нельзя считать, что переключате-
ли уровня 2 способны заменить маршрутизаторы (устройства уровня 3) в
объединенной сети.
Технологии коммутации . 55



Сравнение применения мостов с коммутацией
в локальной сети
Переключатели уровня 2 реально являются мостами с большим числом
портов. Однако между ними есть несколько важных отличий:
• Мосты реализованы программно, а переключатели — аппаратно,
поскольку переключатели могут использовать микросхемы ASIC во
время принятия решений о фильтрации данных.
• Мосты способны обслужить только один экземпляр покрывающего
дерева на устройство, а переключатели — несколько покрывающих
деревьев (см. ниже).
• Мосты содержат не более 16 портов, а переключатели могут иметь
сотни портов.
•;


Три функции коммутации уровня 2
Во время переключения на уровне 2 выполняются три основные функ-
ции коммутации:
Изучение адресов Переключатели уровня 2 и мосты запоминают аппа-
ратный адрес источника из каждого полученного интерфейсом кадра и
хранят эту информацию в своей базе данных МАС-адресов.
Решение о пересылке или фильтрации Когда интерфейс получает кадр,
переключатель анализирует аппаратный адрес назначения и ищет в
своей базе данных МАС-адресов нужный интерфейс.
Исключение зацикливания Если между переключателями для избыточно-
сти создано несколько путей, то могут появиться зацикленные пути пере-
дачи информации. Протокол STP (Spanning-Tree Protocol — протокол по-
крывающего дерева) позволяет исключить зацикливание пакетов в сети
при сохранении избыточности.
Функции изучения адресов, решение о пересылке или фильтрации, а
также исключение зацикливания подробно рассмотрены ниже.

Изучение адресов
После включения питания переключателя его таблица фильтрации
МАС-адресов пуста. Когда устройство передает, а интерфейс получает
кадр, переключатель помещает адрес источника в таблицу фильтрации
МАС-адресов вместе с интерфейсом устройства. Переключатель не дела-
ет самостоятельных решений о перенаправлении кадров, поскольку не
знает о местонахождении устройства назначения.
Если устройство отвечает и посылает кадр обратно, то переключа-
тель извлекает адрес источника из возвращенного кадра и помещает
МАС-адрес в свою базу данных, причем связывает этот адрес с интерфей-
сом, получившим кадр. Теперь переключатель имеет в таблице фильтра-
ции два МАС-адреса и может установить соединение "точка-точка", а
56 Глава 2



кадры будут перемещаться только между двумя известными переключате-
лю устройствами. Именно поэтому переключатель на уровне 2 работает
эффективнее концентратора. В сетях с концентраторами кадры перена-
правляются во все выходные порты устройства.
Рис. 2.1 показывает процедуру построения базы данных МАС-адресов.
На рисунке показаны четыре подключенные к переключателю хоста.
После включения питания переключателя, его таблица МАС-адресов
пуста.
1. Хост 1 посылает кадр хосту 3. МАС-адрес первого хоста равен
0000.8c01.llll, а МАС-адрес третьего хоста равен 0000.8c01.2222.
2. Переключатель принимает кадр в интерфейсе ЕО/1 (адресация ин-
терфейсов рассмотрена в приложении В) и помещает в таблицу
МАС-адресов адрес источника.
3. В базе данных МАС-адресов еще нет адреса назначения, поэтому
кадр передается во все интерфейсы.
4. Хост 3 получает кадр и откликается на вызов хоста 1. Переключа-
тель принимает этот ответный кадр в интерфейсе Е2 и помещает
аппаратный адрес источника второго кадра в базу данных МАС-ад-
ресов.
5. Хосты 1 и 3 могут установить соединение "точка-точка", причем кад-
ры будут пересылаться только между этими двумя устройствами. Хос-
ты 2 и 4 не будут "видеть" подобные кадры.
Если в течение определенного времени два устройства не будут откли-
каться во время передачи кадров через переключатель, то переключа-
тель очистит соответствующие записи в своей базе данных, чтобы под-
держать корректность таблицы адресов.

Станция 1 посылает кадр станции 3.
Адрес назначения известен, но
кадры не транслируются во всей сети.


0000.8c01.111l 0000.8c01.3333




0000.8c01.2222 ЕО/1: 0000.8c01.3333 0000.8c01.4444
ЕО/3: ОООО.вс01.4444


Рис. 2.1. Изучение переключателем местоположения хостов в сети
Технологии коммутации 57



Решение о пересылке и фильтрации
Когда кадр попадает в интерфейс переключателя, аппаратный адрес на-
значения сравнивается с базой данных перенаправления/фильтрации
МАС-адресов. Если аппаратный адрес назначения известен и присутству-
ет в базе данных, то кадр направляется только в один выходной интер-
фейс, предписанный в таблице базы данных. Переключатель не трансли-
рует кадр во все остальные интерфейсы, за исключением интерфейса,
ведущего к точке назначения. Это сохраняет полосу пропускания в дру-
гих сетевых сегментах, а сам процесс называется фшътрацией кадров (fra-
me filtering).
Если же аппаратный адрес назначения не указан в базе данных
МАС-адресов, то кадр отсылается в широковещательной рассылке по
всем активным интерфейсам, за исключением интерфейса, в котором
этот кадр был получен. Если одно из устройств откликается на широко-
вещательную рассылку, происходит обновление базы данных МАС-адре-
сов за счет добавления местоположения устройства (интерфейса).

Исключение зацикливания
Для связи между переключателями полезны избыточные соединения, ко-
торые помогают предотвратить отказ сети при выходе из строя отдельной
связи. Несмотря на полезность избыточных соединений, они создают го-
раздо больше проблем, чем решают. Поскольку кадры одновременно пере-
даются в широковещательных рассылках по всем дублирующим соедине-
ниям, могут возникать зацикливания, а также другие проблемы. Наиболее
серьезные негативные последствия перечислены в списке:
1. Если не реализована схема исключения зацикливания, переключа-
тель переполнит бесконечными широковещательными рассылками
объединенную сеть. Это называется штормом широковещательных
рассылок (broadcast storm). Рис. 2.2 показывает распространение в
сети такого шторма. Заметим, что согласно рисунку кадры будут бес-
конечно пересылаться в широковещательных рассылках на физиче-
ском уровне объединенной сети!




Сегмент 1



Широковещательные.
Переключатель А • ЩГ рассылки • • Переключатель В
•^•



Сегмент 2

Рис. 2.2. Широковещательный шторм
4 $ак.646
58 Глава 2



2. Устройство может получить несколько копий одного кадра, посколь-
ку кадры одновременно поступают из разных сегментов. Рис. 2.3 по-
казывает одновременное поступление нескольких кадров из разных
сегментов.

Маршрутизатор С




Сегмент 1




Переключатель В



Сегмент 2

Рис. 2.3. Несколько копий кадра


3. Таблица фильтрации МАС-адресов не может быть заполнена коррек-
тно, поскольку переключатель получает ответы от одного устройст-
ва по нескольким связям. Вполне возможно, что переключатель не
сможет переслать кадр, поскольку будет постоянно обновлять табли-
цу фильтрации МАС-адресов на основе постоянно меняющихся све-
дений о местоположении аппаратного адреса источника. Этот про-
цесс называется "хлопаньем" (thrashing) МАС-таблицы.
4. Наиболее опасной проблемой является генерация нескольких зацик-
ленных путей в объединенной сети. Зацикливание одного пути по-
рождает зацикливание в других путях по сети, а шторм широковеща-
тельных рассылок будет усиливаться до такой степени, что
произойдет полная остановка в работе сети.
Избежать проблем с зацикливанием помогает протокол (алгоритм)
покрывающего дерева Spanning-Tree Protocol (см. ниже).


Протокол STP Spanning-Tree Protocol
Протокол покрывающего дерева Spanning-Tree Protocol (STP) был разра-
ботан компанией Digital Equipment Corporation (DEC), которая позже
была приобретена и вошла в состав компании Compaq. Институт IEEE со-
здал собственную версию протокола STP, названную 802.Id. Все переклю-
чатели Cisco работают по протоколу IEEE 802.Id алгоритма STP, который
не совместим с исходной версией компании DEC.
Основная задача протокола STP состоит в исключении зацикливания
в сетях на уровне 2 (мосты и переключатели). Протокол STP предполага-
ет постоянный мониторинг сети для нахождения всех связей и устране-
ния зацикливания за счет отключения избыточных связей.
Технологии коммутации 59



Действие алгоритма покрывающего дерева
Протокол STP позволяет найти все связи в сети и выделить среди них из-
быточные, чтобы отключить избыточные связи и тем самым устранить
любые зацикливания в сети. Для этого производится выбор корневого
моста (root bridge), который будет следить за сетевой топологией. В лю-
бой сети может быть только один корневой мост. Порты такого моста на^
зываются назначенными (designated port), поскольку работают в режиме
состояния пересылки (forwarding-state). Порты пересылки состояния
принимают и отправляют трафик.
Другие переключатели в сети называются некорневыми мостами
(nonroot bridge) — см. рис. 2.4. Однако порты с небольшой стоимостью
(которая определяется полосой пропускания связи) к корневому мосту
называются корневыми портами (root port) и способны принимать и от-
правлять трафик.

100BaseT

Назначенный порт (F) Корневой порт (F)


Корневой мост soo/Lf LjJfiOJLr Некорневой мост
Назначенный порт (F) ^р Неназначенный порт (В)

ЮВазеТ
Рис. 2.4. Действие алгоритма покрывающего дерева

Назначенными называются также порты, ведущие к корневому мосту
и имеющие наименьшую стоимость. Другие порты моста являются нена-
значенными (nondesignated) и не способны принимать и отправлять тра-
фик — этот режим называется блокировкой (blocking mode).


Выбор корневого моста
Исполняющие протокол STP переключатели и мосты обмениваются ин-
формацией о элементах данных протокола моста BPDU (Bridge Protocol
Data Unit). Элементы BPDU передают сообщения о конфигурации в кад-
рах широковещательных рассылках. С помощью BPDU остальным
устройствами пересылается идентификатор каждого моста.
Идентификатор моста служит для выявления в сети корневого моста
и назначенных корневых портов. Идентификатор имеет длину 8 байтов
и содержит сведения о приоритете и МАС-адресе устройства. Приоритет
всех устройств, исполняющих протокол STP по версии IEEE, равен
32 768.
Чтобы определить корневой мост, анализируются идентификатор и
МАС-адрес моста. Если два переключателя или моста имеют одинаковое
Глава 2



значение приоритета, то МАС-адрес служит для выявления устройства
с наименьшим идентификатором. Например, если два переключателя
с именами А и В имеют приоритет по умолчанию 32 768, то используются
МАС-адреса. Если МАС-адрес переключателя А равен 0000.ОсОО.1111.1111,
а МАС-адрес переключателя В - ОООО.ОсОО.2222.2222, то корневым мостом
станет переключатель А.
В показанном ниже листинге сетевого анализатора видна пересылка
элементов BPDU от переключателя серии 1900. По умолчанию элементы
BPDU отсылаются каждые две секунды. Может показаться, что это силь-
но нагружает сеть, но мы имеем дело только с кадрами уровня 2, а не с
пакетами на уровне 3.
Основываясь на материале из главы 1 можно заключить, что в лис-
тинге показаны кадры 802.2, поскольку только кадры формата 802.3 име-
ют поля DSAP и SSAP в заголовке LLC.
0x80 802.3
Flags:
Status: OxOO
Packet Length: 64
Timestamp: 19:33:18.726314 02/28/2000
802.3 Header
Destination: 01:80:c2:00:00:00
Source: 00:bO:64:75:6b:c3
LLC Length: 38
802.2 Logical Link Control (LLC) Header
0x42 802.1 Bridge Spanning Tree
Dest. SAP:
0x42 802.1 Bridge Spanning Tree
Source SAP:
Command: 0x03 U n n u m b e r e d Information
802.1- Bridge Spanning Tree
(покрывающее дерево моста по спецификации 802.1)
Protocol Identifier: 0
Protocol Version ID: 0
0 Configuration Message
Message Type:
%00000000
Flags:
Root Priority/ID: 0x8000 / 00:bO:64:75:6b:cO
Cost Of Path To Root: 0x00000000 (0)
Bridge Priority/ID: 0x8000 / 00:bO:64:75:6b:cO
Port Priority/ID: 0x80 / 0x03
0/256 seconds
Message Age:
(точноОс)
5120/256 seconds
Maximum Age:
(точно 20 с)
Hello Time: 512/256 seconds
(точно 2 с)
3840/256 seconds
Forward Delay:
(точно 15 с)
Технологии коммутации


Extra bytes (Padding):
...... ... 0000000000000000
Frame Check Sequence: Ox2e006400
Получив реальные данные BPDU, можно узнать стоимость пути к кор-
ню. В листинге это значение равно нулю, поскольку переключатель явля-
ется корневым мостом. Стоимость пути мы рассмотрим ниже.

Выбор назначенных портов
Чтобы выявить порт или порты, используемые для коммуникаций с кор-
невым мостом, нужно сначала определить стоимость пути (path cost).
Стоимость в протоколе STP подсчитывается на основе суммы стоимостей
участков, которые определяются полосой пропускания связи. В табли-
це 2.2 показаны типичные стоимости для разных сетей Ethernet.

Таблица 2.2.
Типичные стоимости разных сетей Ethernet
Исходная стоимость IEEE
Скорость Новая стоимость IEEE
2 1
10 Гбит/с
1
1 Гбит/с 4
100 Мбит/с 19 10
10 Мбит/с 100
100

Спецификация IEEE 802.Id была пересмотрена для согласования с по-
явившимися высокоскоростными связями. Переключатель серии 1900
использует исходную спецификацию IEEE 802. Id.

Состояния портов в алгоритме
покрывающего дерева
Порты моста или переключателя, исполняющего протокол STP, могут на-
ходиться в одном из четырех состояний:
Blocking (блокировка) Кадры не передаются, но принимаются элементы
BPDU. После подачи напряжения на переключатель все его порты по
умолчанию переходят в состояние блокировки.
Listening (слушание) Прием элементов BPDU для исключения появления
в сети зацикливания, еще до начала передачи кадров данных.
Learning (изучение) Обнаружение МАС-адресов и построение таблицы
фильтрации, но без пересылки кадров.
Forwarding (перенаправление) Прием и передача всех данных на порту,
исполняющем функции моста.
Глава 2


Обычно порты переключателя находятся в состоянии блокирования
или перенаправления. Перенаправляющий порт выбран так, что имеет
наименьшую стоимость пути к корневому мосту, однако если изменяется
топология сети (например, вследствие отказа одной из связей или ввода
администратором нового переключателя), то порты переключателя пе-
реходят в состояние слушания или изучения.
Блокированные порты предотвращают зацикливание в сети. Когда
переключатель выбрал наилучший путь к корневому мосту, все осталь-
ные порты переводятся в блокированное состояние, в котором эти пор-
ты способны принимать элементы BPDU.
Если переключатель выявит, что блокированный порт должен стать
назначенным, то этот порт переводится в состояние слушания. Порт бу-
дет прослушивать все элементы BPDU, чтобы не сформировать зацик-
ленных путей после перехода в состояние перенаправления.

Конвергенция
Конвергенция (согласование) проявляется при переходе мостов и пере-
ключателей в состояние перенаправления или блокирования. Во время
периода конвергенции не происходит перенаправление данных. Конвер-
генция необходима для согласования баз данных во всех устройствах.
Перед началом перенаправления данных все устройства должны об-
новить свои базы данных. Проблема в том, что для конвергенции нужно
некоторое время, в течение которого происходит обновление информа-
ции в устройствах. Обычно требуется 50 секунд для перехода из состоя-
ния блокирования в состояние перенаправления. Не рекомендуется из-
менять установленные по умолчанию значения таймеров STP, но при
необходимости эти таймеры допускают настройку. Задержка перена-
правления — это время перехода порта из состояния слушания или изуче-
ния в состояние перенаправления.

Пример использования алгоритма
покрывающего дерева
Важно понять действие алгоритма покрывающего дерева в объединен-
ной сети, чтобы предвидеть изменения в реальной сетевой среде. На
рис. 2.5 показаны три переключателя с одинаковым приоритетом 32 768.
Однако каждый переключатель имеет индивидуальный МАС-адрес, Ана-
лизируя приоритет и МАС-адрес каждого переключателя, можно выявить
корневой мост.
Поскольку устройство 1900А имеет наименьший МАС-адрес и все три.
переключателя сохраняют приоритет по умолчанию, устройство 1900А
станет корневым мостом.
Для определения корневых портов в переключателях 1900В и 1900С
нужно выяснить стоимость связей подключения к корневому переключа-
телю. Поскольку оба переключателя подключены к корневому переклю-
чателю из портов 0 по связи 100 Мбит/с (что является наилучшей стои-
мостью для данного случая), корневыми в обоих переключателях станут
порты 0.
Технологии коммутации 63


Устройство 190QA
МАС-адресОсООс8110000
Приоритет по умолчанию 32768


Назначенный порт (F)

Корневой
П ТО
МАС-адресОсООс8111111 °Р МАС-адресОсООс8222222
Приоритет по умолчанию 32768
32768
Приоритет по умолчанию

Некорневой мост Некорневой мост

Неназначенный порт (BLK)
Порт 1 Назначенный порт (F) Порт 1

ЮВазеТ
Рис. 2.5. Пример покрывающего дерева

Для выявления назначенных портов переключателей используется
идентификатор моста. Все порты корневого моста назначены. Однако
оба устройства 1900В и 1900С имеют одинаковую стоимость пути к кор-
невому мосту, поэтому назначенным станет порт переключателя 1900В,
поскольку это устройство имеет наименьший идентификатор моста.
Учитывая, что назначенным выбран порт устройства 1900В, переключа-
тель 1900С переведет свой порт 1 в блокированное состояние и предо-
хранит сеть от появления зацикливания.


Типы переключателей локальных сетей
Задержка коммутации пакетов в переключателе зависит от выбранного
режима работы. Существуют три режима работы переключателей:
Store and forward (сохранить и передать) В буфер переключателя запи-
сывается весь кадр данных, проверяется CRC, а затем в таблице фильтра-
ции МАС-адресов выбирается адрес назначения для полученного кадра.
Cut-through (сквозной) Переключатель только ожидает получения аппа-
ратного адреса назначения, а затем производит по нему поиск в таблице
фильтрации МАС-адресов.
FragmentFree (без фрагментации) Режим по умолчанию для переключа-
теля Catalyst 1900, который иногда называют модифицированным сквоз-
ным режимом (modified cut-through). Производится проверка первых 64
байтов кадра для фрагментации (из-за возможных конфликтов в сегмен-
те) перед перенаправлением кадра.
Рис. 2.6 показывает различные части кадра, связанные с режимами
переключения.
Все режимы переключателей подробно рассматриваются ниже.
64 Глава 2



1байт 6 байт 6 байт 2 байта до 1500 байт 4 байта
6 байт
Аппаратный
Аппаратный
адрес
адрес
Преамбула FCS
SFD Длина Данные
назначения источника
j
Т
Режим без фрагментации
Режим по умолчанию -
(проверка на конфликты)
сквозной (без проверки
на ошибки)
Режим "сохранить и передать"
(фильтрация всех ошибок,
но наибольшая задержка)

Рис. 2.6. Соотношение между режимами переключателя
и частями кадра


Режим "сохранить и передать'
»»„

Переключатель в режиме "сохранить и передать" является одним из трех
основных типов переключателей локальных сетей. В таком режиме пере-
ключатель локальной сети полностью копирует кадр в собственный
встроенный буфер и проверяет контрольную сумму CRC. Поскольку ко-
пируется весь кадр, задержка коммутации переключателя зависит от дли-
ны кадра.
При ошибке CRC кадр отбрасывается, а также отбрасываются слиш-
ком короткие (менее 64 байтов, включая CRC) или слишком длинные
(более 1518 байтов, включая CRC) кадры. Если в кадре не обнаружено
ошибок, переключатель локальной сети выполняет поиск по аппаратно-
му адресу назначения в своей таблице коммутации или перенаправления
и выявляет выходной интерфейс для кадра. Затем кадр отправляется че-
рез выбранный интерфейс в точку назначения. Этот режим использует-
ся в переключателях серии Catalyst 5000 и не может быть изменен в
устройстве.


Сквозной режим (реальное время)
Еще одним основным типом переключателей в локальных сетях являют-
ся устройства, работающие в сквозном режиме. В этом режиме переключа-
тель копирует в собственный встроенный буфер только адрес назначе-
ния (первые шесть байтов после преамбулы). Затем ищется аппаратный
адрес назначения в МАС-таблице переключателя, чтобы определить вы-
ходной интерфейс и направить в него кадр. Сквозные переключатели
обеспечивают низкую задержку, поскольку начинают пересылку кадра
сразу после чтения адреса назначения и выявления выходного
интерфейса.
Некоторые переключатели могут настраиваться на сквозной режим
для каждого отдельного порта. Причем этот режим действует до превы-
шения установленной пользователем границы ошибок. Затем устройство
автоматически переходит в режим "сохранить и передать", чтобы
65
Технологии коммутации


предотвратить дальнейшее распространение ошибок. Если же уровень
ошибок для порта возвращается в установленные пределы, переключа-
тель автоматически возвращается в сквозной режим.

Бесфрагментный режим
Режим FragmentFree является модифицированной версией сквозного ре-
жима, причем переключатель Ожидает заполнения окна конфликтов (64
байта) до выполнения перенаправления. Если обнаруживается ошибка в
принятом пакете, то она всегда проявляется в первых 64 байтах. Бесфраг-
ментный режим обеспечивает лучшую проверку на ошибки по сравнению
со сквозным режимом (в частности, за счет того, что не происходит уве-
личения задержки на длинных кадрах). Этот режим установлен по умол-.
чанию для переключателей серии 1900.


Упражнение
Ответьте на вопросы по предложенному рисунку.

Устройство 1900А
МАС-адресОсООс8110000
Приоритет по умолчанию 32768




100BaseT
ПортО
ПортО Устройство 1900С
Устройство 1900В
МАС-адрес ОсООс8222222
МАС-адресОсООс8111111
Приоритет по умолчанию 32768
Приоритет по умолчанию 32768



Порт1
Порт1

ЮВазеТ

1. Укажите корневой мост?
2. Укажите назначенные порты?
3. Укажите неназначенные порты?
4. Какие порты блокированы?
ч
Глава 2



Проверочные вопросы
1. В каком режиме переключатель локальной сети проверяет CRC в
каждом кадре?
A. Сквозном
B. Сохранить и передать
C. Проверки фрагментов
D. Без фрагментов
2. В каком режиме переключатель локальной сети перед перенаправле-
нием кадра проверяет только аппаратный адрес?
A. Сквозном
B. Сохранить и передать
C. Проверки фрагментов
D. Без фрагментов
3. Что справедливо для блокированного состояния порта п протоколе
STP? (Укажите все правильные ответы).
A. Не передаются и не принимаются кадры,
B. Принимаются и передаются элементы BPDU.
C. Продолжается прием элементов BPDU.
D. Передаются и не принимаются кадры.
4. Что обеспечивает переключатель ур'овня 2?
A. Функции моста на аппаратном уровне (MAC)
B. Скорость в линии
C. Высокую задержку
D. Высокую стоимость
5. Что определяет в сети корневой мост? (Укажите все правильные

<<

стр. 2
(всего 8)

СОДЕРЖАНИЕ

>>