6. Об'єднання локальних мереж.

________________________________________________________________________________

6.Об'єднання локальних мереж.

6.1.Міжмережева взаємодія

Існують чотири типи ретрансляторів:

• повторювач (repeater) - копіює індивідуальні біти між кабельними сегментами;

• міст (bridge) - зберігає (буферизує) і передає рамки між локальними мережами;

• шлюз (gateway) - зберігає (буферизує) і передає пакети між відмінними мережами;

• конвертер (перетворювач) протоколів (protocol converter) - забезпечує інтерфейс до вищих рівнів.

Ethernet спроектований з можливістю максимально простого розширення, щоб задовільнити мережеві потреби на даній території. Щоб допомогти розширенню системи Ethernet, виготівники мережевого обладнання впровадили пристрої, які забезпечують багато портів Ethernet. Ці пристрої відомі як габи, відколи вони забезпечують центральну частину, або габ системи середовища.

Існує два основні види габів: габи-повторювачі та габи-комутатори. Довільний порт габа-повторювача сполучає разом окремі сегменти середовища Ethernet для створення більшої мережі, яка оперує як проста мережа Ethernet. Повна система сегментів та повторювачів в мережі Ethernet повинна відповідати специфікаціям часу обігу петлі. Другий вид габів, які здійснюють комутацію пакетів, типово базуються на мостових портах.

Мережа Ethernet може з часом стати занадто великою, внаслідок чого стає неможливим додати нові вузли без порушення вимог стандарту Ethernet. В таких випадках необхідно розділити мережу на дві або більше частин, застосовуючи мости (bridges) або раутери (routers). Кожна з отриманих менших мереж Ethernet може бути розширена шляхом використання повторювачів і сегментів кабельної системи, бо специфікація 802.3 тоді застосовується до кожної нової мережі зокрема, а не до них разом.

Мости і раутери дозволяють станціям цих нових мереж взаємодіяти між собою з використанням техніки, відомої під назвою “збережи-і-передай” (store-and-forward). В пристроях, які використовують цю техніку, рамки, які поступають з мережі, зберігаються (буферизуються) у пам’яті. Коли міст або раутер встановлюють, що мережа доступна, вони висилають рамку. У кожній з двох нових мереж Ethernet міст або раутер схожі на будь-яку іншу станцію, бо вони дотримуються тих самих правид доступу до середовища. Відзначимо, що основна різниця між мостом або раутером і повторювачем полягає в тому, що повторювач не буферизує рамку, а просто сприймає сигнали з мережі на певному порті та висилає цей сигнал до всіх інших портів.

Мости і раутери можуть зменшити навантаження мережі, якщо вони розумно використовуються. Мости переглядають весь трафік мережі, “навчаючись” при цьому, де розташовані окремі станції. Якщо міст виявляє рамку з одного сегмента мережі, призначений до станції в іншому сегменті, він висилає цю рамку тільки до сегмента, в якому знаходиться станція-призначення, в іншому випадку він не пересилає (фільтрує) цю рамку. Тим самим сегменти захищені від рамок, не призначених станціям, розташованим у них, і загальне навантаження сегментів зменшується. Мости незалежні від протоколів, тому вони можуть буферизувати і пересилати рамки для довільних мережевих протоколів без огляду на інформацію, яку містять ці рамки.

Мости читають вхідну рамку, перш ніж порівняти її адресу призначення з своїми таблицями адрес; це робиться так, що короткі чи нестандартні рамки, рамки з неправильною контрольною сумою або пакети з ознаками колізії автоматично фільтрувалися з мережі. Очевидно, що ці дії можуть вносити певну затримку в часі між моментом, коли міст завершує читання рамки, і моментом, коли він висилає рамку далі. Враховуючи вигоду від фільтрації пошкоджених рамок, більшість користувачів мостів погоджуються із цією невеликою затримкою, неоюхідною для повної перевірки рамки.

Новий клас мостових пристроїв, які називають комутаторами Ethernet (Ethernet Switches), пропонує користувачам додаткові можливості (опції). Комутатори Ethernet читають з метою фільтрації тільки ту частину рамки, яка визначає її адреси джерела та призначення, і тоді висилають рамку за адресою призначення. Цей процес пришвидшує проходження рамок через комутатор, але не дозволяє фільтрувати нестандартні або пошкоджені пакети, якщо пошкодження не виявляється в декількох перших байтах. Переваги в швидкості цих пристроїв обтяжуються потребою знову здійснювати фільтрацію.

Раутери працюють в інший спосіб, ніж мости, враховуючи те, що раутери є залежні від протоколів. Раутери знають спосіб дії протоколів, які вони підтримують; це знання дозволяє раутерам здійснювати складні процедури передавання пакетів і здійснювати значне зменшення мережевого трафіку шляхом фільтрації зовнішніх пакетів. Ціною за це інтелектуальні здібності при передаванні звичайно є потреба додаткового конфігурування і вартість самого пристрою.

Окремі раутери пропонують послуги мостів додатково до своїх первинних можливостей; такі раутери називають біраутерами (Brouters). Біраутери мають стандартні, незалежні від протоколів, можливості мостів додатково до функцій маршрутизації (раутінгу), які залежні від особливостей конкретного протоколу.