L07-СетиТК(Ether-сегментация)

Коммутатор (1): историческая справка

В начале 1990-х годов фирма Kalpana предложила оборудование для коммутации в локальных сетях, которое называлось EtherSwitch

EtherSwitch является сложным мостом в том плане, что

содержит большое (12-24-48) количество портов

рассчитан на подключение непосредственно к сетевым устройствам, а не к разделяемым сегментам кабеля

На каждом порту отдельный домен коллизий

 Обеспечивает максимальную пропускную способность

Все порты могут принадлежат одному широковещательному домену

Тогда коммутатор перенаправляет широковещательный кадр на все порты

Однако можно конфигурировать разные широковещательные домены для разных групп портов

Именно так строятся Виртуальные LAN (VLAN)

Используется как и у моста метод «прозрачного мостового перенаправления»

© Masich G.F.

18.11.2013 22:16

LAN: Сегментция

31

Коммутатор (2): широковещательный домен

Возможно конфигурирование портов с различным широковещательным доменам

(рис. 2.13)

Широковещательный кадр перенаправляется только в порты, которые принадлежат тому же

широковещательному домену

Функции создания широковещательных доменов, позволяют создавать виртуальные локальные сети (virtual LAN — VLAN)

VLANы можно представить как коммутатор, содержащий несколько изолированных друг от друга мостов (рис.2.14)

Каждый виртуальный мост соответствует

новому широковещательному домену

 между виртуальными мостами нет никакой

связи

Широковещательные сообщения одного виртуального моста не воспринимаются

другими

Только маршрутизаторы (внешние или внутренние) должны использоваться для

соединения широковещательных доменов друг

с другом.

© Masich G.F.

18.11.2013 22:16

LAN: Сегментция

32

Коммутатор (3): Режимы коммутации

Наиболее употребительны три режима коммутации:

режим с промежуточным хранением (store-and-forward)

ошибочные кадры отбрасываются

задержка переменная

сквозная коммутация (cut-through)

ошибочные кадры передаются  задержка малая фиксированная

режим с контролем фрагментов

(fragment-free)

Отбрасывание, если ошибка в первых 64 байтах

 задержка умеренная фиксированная

© Masich G.F.

18.11.2013 22:16

LAN: Сегментция

33

Коммутатор (4): Использование режимов коммутации

режим с промежуточным хранением (идеальный вариант, однако есть задержка передачи)

высокая частота ошибок несовпадения контрольной суммы кадра

использование различных физических сред

адаптивный режим сквозной коммутации (adaptive cut-through) - это сквозная коммутация с выборочным активированием режима промежуточного хранения.

Коммутатор использует счетчик числа ошибок. Если число кадров с ошибками превышает некоторый порог, коммутатор автоматически переходит в режим работы с промежуточным хранением, чтобы не грузить сеть ошибочными кадрами

режим с контролем фрагментов

 Поскольку коллизии могут возникать только при передаче первых 64 октетов и большинство ошибок передачи кадров сказываются именно на этих октетах, то коммутатор, работающий в режиме с контролем фрагментов, позволяет обнаружить большинство кадров, содержащих

ошибки, и отбросить их вместо того, чтобы осуществлять их передачу дальше

© Masich G.F.

18.11.2013 22:16

LAN: Сегментция

34

Вопросы

В процессе самообучения моста, работающего по методу мостового прозрачного перенаправления, записи в таблицу адресов моста добавляются на основе адреса отправителя. Адрес отправителя никогда не может быть адресом многоадресатной рассылки. Тем не менее, просматривая таблицу адресов коммутатора Catalyst, можно обнаружить такие адреса. Почему?

К коммутатору Catalyst подключены два маршрутизатора корпорации Cisco. На консоли одного маршрутизатора ввели команду show cdp neighbour. Вы ожидаете увидеть в списке другой маршрутизатор, поскольку протокол CDP использует для анонсов широковещательный МАС-адрес 01-00-ОС-СС-СС-СС, который передается мостами с помощью лавинной передачи. Однако из соседних устройств доступен только коммутатор Catalyst. Подозревая, что другой маршрутизатор не генерирует

анонсов по протоколу CDP, вы ввели команду show cdp neighbour на консоли

коммутатора Catalyst. В списке устройств присутствуют оба маршрутизатора. Это

доказывает, что оба устройства генерируют анонсы.

 Почему первый маршрутизатор не обнаруживает второго маршрутизатора?

 (Подсказка: оба маршрутизатора друг друга не могут обнаружить)

© Masich G.F.

18.11.2013 22:16

LAN: Сегментция

35

Маршрутизатор (1)

Работает на третьем уровне модели OSI (L3 OSI RM) Сегментирует сеть создавая отдельные домены коллизий

Предотвращает распространение широковещательных сообщений, значит создает отдельные широковещательные домены

Граница широковещательного домена — область, за пределы которой не выходят широковещательные сообщения, которые распространяются в сети

© Masich G.F.

18.11.2013 22:16

LAN: Сегментция

36

Маршрутизатор (2)

Если хосты находятся в разных широковещательных доменах отправитель и получатель должны учитывать наличие роутера и отправлять свой трафик через него

Отправитель, путем сравнения IP-адреса получателя с IP-адресом своей сети может узнать, что получатель находится в другой сети

Поэтому отправителю необходимо отправить кадр через роутер, который задается при настройке IP в станциях заданием маршрута по умолчанию (default router или default gateway)

То есть в IP-настройках надо показать

1.свой IP-адрес и маску подсети, которые определяют свою подсеть

2.IP-адрес шлюза (default router или default gateway)

© Masich G.F.

18.11.2013 22:16

LAN:

37

Маршрутизатор (2)

Отправитель

 вначале посылает ARP-запрос роутеру

(кадры 1 и 2) для определения MAC-адреса

роутера;  затем кадр данных (кадр 3)

Роутер, получив кадр данных

по IP адресу назначения определяет nexthop, для достижения IP-сети назначения

В нашем примере сеть, в которой находится

получатель, подключена к роутеру “прямо”

Роутер

посылает ARP-запрос хосту 2 (кадры 4 и 5) для определения MAC-адреса получателя

 Затем посылает кадр данных (кадр 6),
который содержит МАС-адрес назначения
хоста 2 и МАС-адрес роутера в поле
отправитель
Выводы:
Маршрутизатор использует IP-адреса (L3
OSI RM) хостов 1 и 2
При прохождении кадра через роутер
заголовки
 L2 OSI RM изменяются
 L3 OSI RM остаются неизменными
© Masich G.F.	18.11.2013 22:16	LAN: Сегментция	38