Принципы работы мостов

Мосты

Мосты и маршрутизаторы

Мосты и маршрутизаторы являются устройствами, позволяющими соединять локальные сети между собой и с WAN-сетями. Такое соединение дает пользователям возможность разделения данных и ресурсов в локальных и распределенных сетях. Функции мостов и маршрутизаторов похожи, однако работают эти устройства по разному.

Мосты передают данные из одной сети в другую, не меняя содержимого исходных кадров ЛВС. Мосты обеспечивают сегментацию сети, позволяющую решить проблему насыщения полосы. Однако мосты неприемлемы для крупных сетей, поскольку они пропускают широковещательный трафик и все пакеты с неизвестными адресами. Проблему широковещательного трафика сначала решали с помощью маршрутизаторов, а сейчас для этого применяются коммутаторы типа OmniSwitch корпорации Xylan.

В отличие от мостов маршрутизаторы вносят изменения в принятые кадры ЛВС и передают их после обработки в сеть, где расположен адресат. Маршрутизаторы имеют преимущества перед мостами с точки зрения обработки широковещательного трафика, позволяя изолировать его внутри одной ЛВС. Маршрутизаторы также могут быть эффективнее мостов в части использования WAN-каналов. Однако маршрутизаторы зачастую не могут обеспечить потребностей современных приложений с точки зрения обеспечения пропускной способности и качества обслуживания.

Одним из решений проблемы нехватки полосы является деление сетей на сегменты и кольца с помощью мультисегментных концентраторов и повышение производительности маршрутизаторов. Однако такое решение будет достаточно дорогим и сложным в управлении.

Более эффективным решением является использование коммутаторов, обеспечивающих выделенные соединения "точка-точка" между любыми парами сетевых устройств и многократно увеличивающих интегральную пропускную способность сети. Управление коммутаторами значительно проще по сравнению с маршрутизаторами.

Для достижения лучших результатов коммутаторы можно использовать в сети вместе с маршрутизаторами, применяя коммутацию и маршрутизацию там, где необходимо.

Коммутаторы OmniSwitch корпорации Xylan обеспечивают поддержку обеих технологий (коммутации и маршрутизации), позволяя организовать коммутацию трафика в рамках виртуальных ЛВС и маршрутизацию между ними.

Мост – это устройство комплексирования ЛВС. Эти устройства, как и репитеры, могут

Ø увеличивать размер сети и количество РС в ней;

Ø соединять разнородные сетевые кабели.

Однако принципиальным их отличием является то, что они работают на канальном уровне модели OSI, т.е. на более высоком, чем репитеры и учитывают больше особенностей передаваемых данных, позволяя:

Ø восстанавливать форму сигналов, но делая это на уровне пакетов;

Ø соединять разнородные сегменты сети (например, ethernet и token ring) и переносить между ними пакеты;

Ø повысить производительность, эффективность, безопасность и надежность сетей (что будет рассмотрено ниже).

Работа моста основана на принципе, согласно которому все узлы сети имеют уникальные сетевые адреса, и мост передает пакеты исходя из адреса узла назначения (рис. 10.3.).

Управляя доступом к сети, мост:

Ø Слушает весь трафик;

Ø Проверяет адрес источника и получателя пакета;

Ø Строит таблицу маршрутизации;

Ø Передает пакеты на основе адреса узла назначения.

Мост обладает некоторым «интеллектом», поскольку изучает, куда направить данные. Когда пакеты передаются через мост, адреса передатчиков сохраняются в памяти моста, и на их основе создается таблица маршрутизации.

В начале работы таблица пуста. Затем, когда узлы передают пакеты, их адреса копируются в таблицу. Имея эти данные, мост изучает расположение компьютеров в сегментах сети.

Прослушивая трафик всех сегментов, и принимая пакет, мост ищет адрес передатчика в таблице маршрутизации. Если адрес источника не найден, он добавляет его в таблицу. Затем сравнивает адрес получателя с бд таблицы маршрутизации.

Ø Если адрес получателя есть в таблице и адресат находится в одном сегменте с источником, пакет отбрасывается. Эта фильтрация уменьшает сетевой трафик и изолирует сегменты сети.

Ø Если адрес получателя есть в таблице, но адресат и источник находятся в разных сегментах, мост передает пакет через соответствующий порт в нужный сегмент.

Ø Если адреса нет в таблице, пакет ретранслируется во все сегменты, исключая тот, откуда был принят.

Короче говоря, если мост знает о местоположении узла – адресата, он передает пакет ему. В противном случае – транслирует пакет во все сегменты.

Рассмотренный вариант соответствует наиболее простым, так называемым прозрачным мостам. В настоящее время находят применение мосты с алгоритмом остовного дерева, мосты с маршрутизацией от источника и др.