Борьба с «размножением» пакетов

Рассмотрим теперь подробней, в чем состоят особенности работы коммутатора в случае, когда его порты образуют транк. Во фрагменте сети, приведенном на рис. 16.4, два коммутатора — 1 и 2 — связаны четырьмя физическими каналами.

МАС1

Рис. 16.4. Размножение пакетов с неизученным адресом при наличии параллельных

каналов между коммутаторами

Необходимо отметить, что транк может быть односторонним или двусторонним. Каждый коммутатор контролирует только отправку кадра, принимая решение, на какой из выходных портов его нужно передать. Поэтому если оба коммутато­ра считают связывающие их каналы транком, то он будет двусторонним, в про­тивном случае — односторонним.

Рисунок иллюстрирует поведение коммутатора 1 по отношению к параллельным каналам. В том случае, когда они не рассматриваются данным коммутатором как агрегированный канал, возникают проблемы с кадрами двух типов:

□ кадрами с еще не изученными коммутатором уникальными адресами;

□ кадрами, в которых указан широковещательный или групповой адрес.

Алгоритм прозрачного моста требует от коммутатора передавать кадр с неизу­ченным (отсутствующим в таблице продвижения) адресом на все порты, кроме того, с которого кадр был принят. При наличии параллельных каналов такой кадр будет «размножен» в количестве, равном количеству каналов, — в приве­денном примере коммутатор 2 примет четыре копии оригинального кадра.

При этом происходит также зацикливание кадров — они будут постоянно цирку­лировать между двумя коммутаторами, причем удалить их из сети окажется не­возможно, так как в кадрах канального уровня отсутствует поле срока жизни, часто используемое в протоколах верхних уровней, например в IP и IPX.

В любом случае кадр с неизученным адресом повысит нагрузку на сеть за счет увеличения числа кадров, что чревато возникновением заторов, задержек и по­терь данных. Помимо роста нагрузки дублирование кадров может привести так­же к неэффективной работе многих протоколов верхнего уровня. Примером мо­жет служить узел, работающий по протоколу TCP, для которого дублирование положительных квитанций, подтверждающих факт доставки данных адресату, служит косвенным признаком перегрузки сети.

Еще больше проблем создают кадры с широковещательным адресом — они все­гда должны передаваться на все порты, кроме исходного, так что в любом случае «засорение» сети посторонним трафиком окажется значительным, и кадры будут зацикливаться.

С кадрами, у которых адрес назначения изучен, проблем у коммутаторов, связан­ных параллельными каналами, не возникает — коммутатор передает такой кадр на тот единственный порт, по которому этот кадр впервые пришел от источника.

Разработчики механизмов агрегирования учли проблемы, возникающие при об­работке кадров с неизученными, широковещательными и групповыми адресами. Решение достаточно простое — все порты, связанные с параллельными канала­ми, считаются одним логическим портом, который и фигурирует в таблице про­движения вместо нескольких физических портов.

В примере, представленном на рис. 16.4, в таблице продвижения вместо портов Р17, Р18, Р19 и Р10 фигурирует логический порт AL11. С этим портом связаны адреса всех узлов, путь к которым лежит через коммутатор 2. При этом изучение нового адреса по кадру, поступившему от любого из физических портов, входя­щих в транк, приводит к появлению в таблице продвижения коммутатора новой записи с идентификатором логического порта. Поступающий в коммутатор кадр, адрес назначения которого изучен и связан с идентификатором логического пор­та, передается на один (и только один!) выходной физический порт, входящий в состав транка. Точно так же коммутатор поступает с неизученными, широкове­щательными и групповыми адресами — для передачи кадра используется только одна из связей. На порты коммутатора, не входящие в транк, это изменение в ло­гике обработки кадров не распространяется. Так, коммутатор 1 всегда передает кадр с неизученным или широковещательным адресом на порты Р11-Р16. Бла­годаря такому решению кадры не дублируются и описанные проблемы не возни­кают.

ВНИМАНИЕ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Вышесказанное справедливо только тогда, когда агрегированная линия связи сконфигу­рирована в качестве транка с обеих сторон.