19. Коммутаторы. Дуплекс. Борьба с перегрузками. Фильтрация и трансляция

В полудуплексном режиме (если подключен сегмент) всё как и обычно в Ethernet – есть домен коллизий (передатчик и приемник коммутатора и сетевого адаптера компьютера).

В дуплексном (если подключен один компьютер по двум физ. Разделенными каналам) одновременная передача передатчиками коммутатора и сетевого адаптера не считается коллизией.

МАС-узел должен работать в том же режиме, что и коммутатор.

Дуплексный режим используется как в Fast, так и в Gigabit. Современный сетевой адаптер обычно также поддерживает и CSMA/CD, так и дуплекс.

Поскольку пропускная способность порта ограничена, могут появляться перегрузки.

Проблема может быть решена с помощью средств контроля перегрузки.

Механизм обратной связи: вводится подуровень управления МАС (прямо над уровнем МАС). Цель кадра этого подуровня – приостановка передачи кадров другими узлами на некоторое время. В поле длины содержит 88-08.

Метод обратного давления: коммутатор искусственно создает коллизии.

Агрессивный захват среды: после коллизии или окончания передачи кадра коммутатор выдерживает паузу меньше положенной, не давая компьютеру шанса захватить среду.

Трансляция – перевод из одного протокола в канального уровня в другой.

Операции:

Порядок следования битов при передаче байтов адреса

Вычисление длины данных (отсутствует в Token Ring, FDDI)

Заполнение полей статуса (F,T -> E)

Отбрасывание кадров с данными более 1500 байт (-//-)

Заполнение поля типа протокола

Пересчет контрольной суммы

Фильтрация – для ограничения доступа некоторых групп пользователей к некоторым службам.

На основе МАС-адреса – проставление условий в дополнительном поле адресной таблицы: так можно полностью перекрыть доступ данного адреса к ресурсам другого сегмента. Для более тонкой фильтрации определяется также поле пакета – администратор записывае т смещение, размер, 16ричное значение для фильтра.

Скорость фильтрации – время приема, обработки и отбрасывания.

Скорость продвижения – время приема, проверки таблицы, передачи.

20. Коммутаторы. Приоритетная обработка кадров. VLAN.

Коммутатор ведет к порту не одну, а несколько очередей с разными приоритетами. Можно настроить коммутатор так, чтобы на передачу m пакетов одного приоритета приходится n другого.

Кадру нужно приписать приоритет. Ethernet не поддерживает поле приоритета. Можно приписывать приоритеты портам. Также есть новый стандарт 802.1p – там существует дополнительное поле 2 байта

VLAN – группа узлов сети, трафик которой полностью изолирован от трафика других узлов. Перекрываются или общаются через почтовый сервер. Образует домен широковещательного трафика.

Позволяет создавать изолированные сегменты, не прибегая к изменению физической структуры.

Для создания используется группирование портов коммутатора (минус: расточительство, требует столько портов, сколько виртуальных сетей) или МАС-адресов (много ручных операций по маркировке). В остальных подходах используются дополнительные поля для обозначения, какой виртуальной сети принадлежит.

21. Коммутаторы. Полный дуплекс. Борьба с перегрузками

22. Основные вопросы маршрутизации. Функции маршрутизации. Принципы маршрутизации. Алгоритмы маршрутизации.

23. Протокол RIP

Внутренний протокол маршрутизации. RIPv1, RIPv2 (поддерживает маски). Алгоритмы одинаковы.

Метрики: хопы, значения пропускной способности, вносимые задержки, надежность сетей.Чаще хопы.

1. создание таблицы. Исходно на маршрутизаторе создается минимальная таблица, в которой учитываются только непосредственно подсоединенные сети. Вид таблицы: номер сети, адрес маршрутизатор, порт, расстояние (1).

2. рассылка минимальной таблицы соседям. RIP-сообщения передаются в дейтаграммах UDP, включают два параметра: IP-адрес сети и расстояние от нее до передающего маршрутизатора.

3. обработка полученной информации. Запоминает порт, на который пришли информация, маршрутизатор, который ее направил и наращивает расстояние на 1.Запоминаются только те, которым ещё нет лучших аналогов. Если худшая информация пришла от автора лучшей, она заменяется.

4. рассылка новой таблицы соседям.

5. повторная коррекция.

Повторная маршрутизация происходит в случае изменений работоспособности компонентов или по графику.

Адаптация к изменениям.

Если маршрут появился, то просто очередная рассылка.

Если был утерян:

Истечение времени жизни маршрута – маршрутизатор не может послать сообщение, если он или его линия связи вышли из строя. TTL(180) кратен периоду рассылки (30).

Указание бесконечного расстояния до недостижимой сети (16 – чтобы периоды некорректной работы сети были невелики).

16 не позволяет использовать для сетей диаметром более 15 хопов, дальше OSPF.

Проблема с петлей решается методом расщепления горизонта – маршрутная информация о сети не передается маршрутизатору, от которого была получена.

При отказе связей используются триггерное обновление (данные об изменившемся маршруте передаются немедленно) и замораживание изменений (тайм-аут на принятие новых данных).

24. Протокол OSPF

Поиск кратчайшего пути.

1. Граф связей сети (маршрутизаторы-вершины, интерфейсы-ребра). Передаваемая информация – о топологии, сообщения называются LSA.

2. Нахождение оптимальных маршрутов по алгоритму Дейкстры. Каждый считает себя центром, ищет оптимальный маршрут. В таблицу попадает первый шаг от маршрута.

Для контроля состояния связей каждые 10 секунд посылается HELLO. Не поступило – сделал вывод, разослал OSPF. Также, если появилась новая связь.

Каждые 30 минут на всякий случай синхронизация.

Типы связей – маршрутизатор-маршрутизатор, маршрутизатор-сеть.

Возможно хранение нескольких маршрутов до одной и той же точке с равными метриками, это позволяет создавать баланс загрузки маршрутов.

Сложность OSPF растет с увеличением размерности. Решение: разбиение на области сети. Маршрутизатор строят граф этой области, между областями обмениваются сетями в наличии и расстоянием от пограничного маршрутизатора.