Füüsiline struktureerimine võrgud on kasulikud mitmel viisil, kuid paljudel juhtudel, mis on tavaliselt seotud suurte ja keskmise suurusega võrkudega, ilma loogiline struktureerimine võrgust on võimatu pääseda. Enamik oluline teema, mida ei saa lahendada füüsilise struktureerimisega, edastatava liikluse ümberjaotamise probleem erinevate füüsilised segmendid võrgud.

IN suur võrk heterogeensus tekib loomulikult infovood: võrk koosneb paljudest töörühmade, osakondade, ettevõtete filiaalide ja muude haldusüksuste alamvõrkudest. Mõnel juhul täheldatakse kõige intensiivsemat andmevahetust samasse alamvõrku kuuluvate arvutite vahel ja ainult väike osa kõned toimuvad väljaspool kohalikke töörühmi asuvate arvutite ressurssidele. Teistes ettevõtetes, eriti seal, kus neid on tsentraliseeritud ladustamine Ettevõtte andmed, mida kõik ettevõtte töötajad aktiivselt kasutavad, on täheldatud vastupidist olukorda: väliste päringute intensiivsus on suurem kui "naabermasinate" vahelise vahetuse intensiivsus. Kuid sõltumata sellest, kuidas väline ja sisemine liiklus on jaotatud, võrgu tõhususe, heterogeensuse parandamiseks infovood tuleks kaaluda.

Võrgustik koos tüüpiline topoloogia("rehv", "rõngas", "täht"), milles kõik füüsilised segmendid peetakse üheks jagatud keskkond, osutub struktuurile ebapiisavaks infovood suures võrgus. Näiteks jagatud siiniga võrgus hõivab mis tahes arvutipaari interaktsioon selle kogu vahetusaja jooksul, mistõttu arvutite arvu suurenedes võrgus muutub siin kitsaskohaks. Ühe osakonna arvutid on sunnitud ootama paari arvutit teises osakonnas, et vahetus lõpule viia.

Riis.

8.5. Riis.

8.6. jagatud keskkond Loogiline struktuur vastab jätkuvalt "ühissiinile". Probleemi lahendamiseks peame loobuma ühe homogeense ideest suureneb oluliselt, kuna ühe osakonna arvutid ei seisa, samal ajal kui teiste osakondade arvutid vahetavad andmeid.

Lihtne on märgata, et pakutud lahenduses loobusime kindrali ideest jagatud keskkond kogu võrgu sees, kuigi nad jätsid selle igasse osakonda. Ribalaius Osakondadevahelised sideliinid ei tohiks ühtida osakondadesisese keskkonna ribalaiusega. Kui osakondadevaheline liiklus moodustab ainult 20% osakonnasisesest liiklusest (nagu juba märgitud, võib see väärtus olla erinev), läbilaskevõime sideliinid ja sideseadmed osakondade ühendamine võib olla oluliselt väiksem osakonna sisevõrgu liiklusest.

Riis.

8.7. Arvutitele mõeldud liikluse jaotust teatud võrgusegmendis, ainult selles segmendis nimetatakse . liikluse lokaliseerimine Loogiline struktureerimine

võrgu loomine on võrgu jagamine lokaliseeritud liiklusega segmentideks. loogiline struktureerimine Sest kasutatakse võrke:

• sideseadmed
• sillad;
• lülitid;
• ruuterid;

lüüsid. Sild (sild) jagab võrgu jagatud edastuskandja osadeks (mida sageli nimetatakse loogilisteks segmentideks), edastades teavet ühest segmendist teise ainult siis, kui selline edastamine on tõesti vajalik, st kui sihtarvuti aadress kuulub teise alamvõrku . Seega isoleerib sild ühe alamvõrgu liikluse teise liiklusest, suurendades üldist andmeedastuse jõudlus võrgus. Liikluse lokaliseerimine

mitte ainult ei säästa ribalaiust, vaid vähendab ka volitamata juurdepääsu võimalust andmetele, kuna kaadrid ei ületa oma segmendi piire ja ründajal on neid raskem pealt kuulata. Joonisel fig. Joonisel 8.8 on kujutatud võrk, mis tuletati keskjaoturiga võrgust (vt joonis 8.5), asendades selle sillaga. Osakonna 1 ja 2 võrgud koosnevad eraldiseisvatest loogilistest segmentidest ning osakonna 3 võrk koosneb kahest loogilisest segmendist. Iga loogiline segment on üles ehitatud jaoturi alusel ja sellel on kõige lihtsam füüsiline struktuur moodustatud kaabli pikkustest, mis ühendavad arvuteid jaoturi portidega. Kui arvuti A kasutaja saadab andmed arvuti B kasutajale, kes on temaga samas segmendis, siis korratakse neid andmeid ainult nendel võrguliidesed

, mis on joonisel tähistatud varjutatud ringidega.

Riis. 8.8. Sildu kasutatakse selleks arvutid. Seetõttu on raske tuvastada, kas konkreetne arvuti kuulub konkreetsesse loogilisse segmenti – aadress ise sellist teavet ei sisalda. Seetõttu kujutab sild võrgu jagamist segmentideks üsna lihtsustatult - see jätab meelde, millise pordi kaudu võeti vastu igast võrgus olevast arvutist andmekaader, ja edastab seejärel kaadrid, mis on mõeldud sellest arvutist, sellesse sadamasse. Täpne ühenduse topoloogiad Sild ei tunne loogiliste segmentide vahel. Selle tõttu toob sildade kasutamine kaasa olulisi piiranguid võrguühenduste konfigureerimisel – segmendid tuleb ühendada nii, et võrgus ei tekiks suletud ahelaid.

Raami töötlemise põhimõtte poolest ei erine lüliti praktiliselt sillast. Selle ainus erinevus on see, et see on teatud tüüpi suhtlus multiprotsessor, kuna iga selle port on varustatud spetsiaalse kiibiga, mis töötleb kaadreid sillaalgoritmi abil, sõltumata teiste portide kiipidest. Tänu sellele on üldine Probleemi lahendamiseks peame loobuma ühe homogeense ideest Lülitil on tavaliselt palju suurem jõudlus kui traditsioonilisel sillal, millel on üks protsessor. Võib öelda, et lülitid- Need on uue põlvkonna sillad, mis töötlevad kaadreid paralleelrežiimis.

Sildade ja lülitite kasutamisega seotud piirangud - vastavalt

6 . STRUKTUREERIMINE SUURTE VÕRKUDE EHITAMISE VAHENDINA

6.3. Loogiline võrgu struktureerimine

Füüsiline võrgu struktureerimine on kasulik mitmel viisil, kuid mõnel juhul, mis on tavaliselt seotud suurte ja keskmise suurusega võrkudega, ei saa ilma loogilise võrgu struktureerimiseta hakkama. Kõige olulisem probleem, mida füüsilise struktureerimisega lahendada ei saa, jääb edastatava liikluse ümberjaotamise probleem võrgu erinevate füüsiliste segmentide vahel.

Suures võrgus tekib infovoogude heterogeensus loomulikult: võrk koosneb paljudest töörühmade, osakondade, ettevõtte filiaalide ja muude haldusüksuste alamvõrkudest. Väga sageli toimub kõige intensiivsem andmevahetus samasse alamvõrku kuuluvate arvutite vahel ning vaid väike osa kõnedest toimub väljaspool kohalikke töögruppe asuvate arvutite ressurssidele. Seetõttu tuleb võrgu efektiivsuse parandamiseks arvestada infovoogude heterogeensusega.

Standardse topoloogiaga võrk (siin, ring, täht), milles kõiki füüsilisi segmente käsitletakse ühe jagatud meediumina, osutub suure võrgu infovoogude struktuuri jaoks ebaadekvaatseks. Näiteks jagatud siiniga võrgus hõivab mis tahes arvutipaari interaktsioon selle kogu vahetusaja jooksul, mistõttu arvutite arvu suurenedes võrgus muutub siin kitsaskohaks. Ühe osakonna arvutid on sunnitud ootama teise osakonna arvutipaari, et vahetus oleks lõpule viidud ja seda hoolimata asjaolust, et vajadus kahe erineva osakonna arvutitevahelise suhtluse järele tekib palju harvemini ja nõuab väga vähe. ribalaius.

Selline olukord tuleneb sellest, et selle võrgu loogiline struktuur on jäänud homogeenseks – see ei võta arvesse osakonnasisese liiklusintensiivsuse kasvu ja annab kõikidele arvutipaaridele võrdsed võimalused infovahetuseks (joon. 17, a , 6).

Riis. 17. Võrgustiku loogilise struktuuri ja infovoogude struktuuri vastuolu

Probleemi lahendus on loobuda ideest ühtsest homogeensest jagatud keskkonnast. Näiteks ülalkirjeldatud näite puhul oleks soovitav tagada, et osakonna 1 arvutite poolt edastatavad kaadrid väljuksid võrgu selle osa piiridest siis ja ainult siis, kui need kaadrid saadetakse mõnele arvutile teised osakonnad. Teisest küljest peaksid iga osakonna võrku sisenema ainult need kaadrid, mis on adresseeritud selle võrgu sõlmedele. Sellise võrgu töökorralduse korral suureneb selle jõudlus märkimisväärselt, kuna ühe osakonna arvutid ei seisa jõude ajal, kui teiste osakondade arvutid vahetavad andmeid.

TÄHELEPANU

Teatud võrgusegmendi arvutitele mõeldud liikluse jaotamist ainult selles segmendis nimetatakse liikluse lokaliseerimiseks. Loogiline võrgu struktureerimine on võrgu jagamine lokaliseeritud liiklusega segmentideks.

Ühest jagatud andmeedastuskandjast keeldumine on vajalik ka muudel juhtudel. Ühel jagatud meediumil oleva võrgu peamised puudused hakkavad ilmnema siis, kui sellega ühendatud sõlmede arv on ületatud. Põhjus on kõigis tehnoloogiates kasutatava meediumipöördusmeetodi juhuslikkus kohalikud võrgud.

Viivituste ja kokkupõrgete mõju Etherneti võrgu kasulikule läbilaskevõimele kajastub hästi joonisel fig. 18.

Riis. 18. Kasuliku Etherneti võrgu ribalaiuse sõltuvus

kasutustegurist

Sõlmede arv, mille juures võrgu kasutus hakkab lähenema ohtlikule piirile, sõltub sõlmedes töötavate rakenduste tüübist: piisavalt intensiivse liikluse korral nende arv väheneb. Sarnane probleem toimub mitte ainult suurtes võrgustikes, vaid ka töörühmade baasil, mistõttu selliste osakondade võrgud nõuavad täiendavat struktureerimist.

Ühise ühismeediumi kasutamise piiranguid saab ületada, jagades võrgu mitmeks jagatud meediumiks ja ühendades üksikud võrgusegmendid selliste seadmetega nagu sillad, lülitid või ruuterid.

Loetletud seadmed edastavad kaadreid ühest oma pordist teise, analüüsides nendesse kaadritesse paigutatud sihtkoha aadressi. Sillad ja lülitid teostavad kaadriedastustoiminguid kindla aadressi alusel lingikiht(MAC-aadressid) ja ruuterid võrgunumbri alusel.

Loogiline segment esindab üht ühist keskkonda. Võrgu jagamine loogilisteks segmentideks toob kaasa asjaolu, et iga äsja moodustatud segmendi koormus on peaaegu alati väiksem kui algse võrgu koormus.

Sõna "peaaegu" võtab arvesse väga harva esinevat juhtumit, kui kogu liiklus on segmentidevaheline. Kui seda täheldatakse, tähendab see, et võrk on valesti jagatud loogilisteks alamvõrkudeks, kuna alati on võimalik tuvastada ühist ülesannet täitev arvutite rühm.

Üldiselt viib võrgu loogiline struktureerimine järgmiseni.

• Segmenteerimine suurendab võrgu paindlikkust . Ehitades võrgu alamvõrkude kogumina, saab iga alamvõrku kohandada vastavalt konkreetsetele vajadustele töögrupp või osakond. Samuti võib arvesse võtta võrgu jagamist loogilisteks segmentideks vastupidine suund, kui moodulitest - olemasolevatest alamvõrkudest - suure võrgu loomise protsess.
• Alamvõrgud parandavad andmete turvalisust . Kui kasutajad loovad ühenduse erinevate füüsilise võrgu segmentidega, saate juurdepääsu keelata teatud kasutajad teiste segmentide ressurssidele. Paigaldades erinevaid loogikafiltreid sildadele, lülititele ja ruuterid, saate juhtida juurdepääsu ressurssidele, mida repiiterid ei võimalda.
• Alamvõrgud muudavad võrguhalduse lihtsamaks . Kõrvalmõju liikluse vähendamine ja andmeturbe suurendamine on võrguhalduse lihtsustamine. Probleemid lokaliseeritakse väga sageli segmendi sees, kuna ühe alamvõrgu probleemid ei mõjuta teisi. Alamvõrgud moodustavad loogilisi võrguhaldusdomeene.

Võrgu töökindlus;

Performance;

Üksikute kanalite koormuse tasakaalustamine;

Uute sõlmede ühendamise lihtsus;

võrguseadmete maksumus;

Kaabli paigaldamise maksumus ja lihtsus;

Erinevate moodulite ühendamise ühendamine;

Kiire juurdepääsu võimalus kõigile võrgujaamadele;

Sideliinide minimaalne kogupikkus jne.

Täielikult ühendatud topoloogia (joonis 5.3.1, a).

Võrgusilma topoloogia (joonis 5.3.1, b).

Võrgu füüsiline struktureerimine

võrgu loomine on võrgu jagamine lokaliseeritud liiklusega segmentideks. füüsiline ühendus Kohaliku võrgukaabli erinevate segmentide puhul kasutatakse võrgu kogupikkuse suurendamiseks repiiterit (joonis 5.3.4).

Riis. 5.3.4. Repiiter võimaldab pikendada Etherneti võrgu pikkust (näiteks 10Base2).

Repiiterit, millel on rohkem kui kaks porti, nimetatakse jaoturiks või jaoturiks keskus (hab).

Jaoturid kordavad ühest oma pordist saabuvaid signaale teistes pordides.

Niisiis, Etherneti jaotur kordab sisendsignaalid kõigis selle portides, välja arvatud see, kust signaalid tulevad (joonis 5.3.5, a).

Ja Token Ringi jaotur (joonis 5.3.5, b) kordab teatud pordist tulevaid sisendsignaale ainult ühes pordis – selles, millega on ühendatud järgmine ringis olev arvuti.

Riis. 5.3.5. Erinevate tehnoloogiate kontsentraatorid.

Loogiline võrgu struktureerimine võimaldab edastatud liiklust ümber jagada erinevate füüsilise võrgu segmentide vahel.

Näide (joonis 5.3.6).

Riis. 5.3.6. Võrk, milles kõiki füüsilisi segmente peetakse üheks jagatud meediumiks, osutub suure võrgu teabevoogude struktuuri jaoks ebapiisavaks.

Teatud võrgusegmendi arvutitele mõeldud liikluse jaotamist ainult selles segmendis nimetatakse liikluse lokaliseerimiseks. Loogiline võrgu struktureerimine on võrgu jagamine lokaliseeritud liiklusega segmentideks.

Võrgu loogiliseks struktureerimiseks kasutatakse sildu, lüliteid, ruutereid ja lüüsi.

Riis. 5.3.7. Loogiline võrgu struktureerimine silla abil.

Ruuterid isoleerida liiklust usaldusväärsemalt ja tõhusamalt kui sillad üksikud osad võrgud üksteisest.

Väravühendab võrke erinevad tüübid süsteemi- ja rakendustarkvara.

Järeldused:

1. Oluline omadus Võrk on topoloogia – teatud tüüpi graafik, mille tipud vastavad võrguarvutitele (mõnikord ka muudele seadmetele, näiteks jaoturitele) ja servad vastavad nendevahelistele füüsilistele ühendustele. Seadistamine füüsilised ühendused kindlaks määratud elektriühendused arvutid omavahel ja võivad erineda võrgusõlmede vaheliste loogiliste ühenduste konfiguratsioonist. Loogilised ühendused esindavad andmeedastusmarsruute võrgusõlmede vahel

2. Füüsiliste ühenduste tüüpilised topoloogiad on: täielikult ühendatud, võrk, ühine buss, rõnga topoloogia ja tähe topoloogia.

3. Sest arvutivõrgud mida iseloomustavad nii üksikud arvutitevahelised kui ka jagatud sideliinid, kui ühte sideliini kasutavad vaheldumisi mitu arvutit. Viimasel juhul tekivad puhtalt elektrilised probleemid nõutav kvaliteet signaalid mitme vastuvõtja ja saatja ühendamisel sama juhtmega, samuti loogilised probleemid nende liinide juurdepääsuaja jagamisel.

4. Võrgusõlmede adresseerimiseks kasutatakse kolme tüüpi aadresse: riistvaraaadresse, sümboolseid nimesid ja numbrilisi liitaadresse. IN kaasaegsed võrgud Reeglina kasutatakse kõiki kolme adresseerimisskeemi korraga. Tähtis võrgu probleemülesanne on luua kirjavahetus eri tüüpi aadresside vahel. Seda probleemi saab lahendada kas täielikult tsentraliseeritud või hajutatud vahenditega.

5. Võrgu pikkuse ja selle sõlmede arvu piirangute eemaldamiseks kasutatakse võrgu füüsilist struktureerimist repiiterite ja jaoturite abil.

6. Võrgu jõudluse ja turvalisuse parandamiseks kasutatakse võrgu loogilist struktureerimist, mis seisneb võrgu jagamises segmentideks selliselt, et suurem osa iga segmendi arvutite liiklusest ei väljuks selle segmendi piiridest. Loogilise struktureerimise vahendid on sillad, lülitid, ruuterid ja lüüsid.

Viimases tunnis, see oli loeng nr 3, uurisime arvutivõrkude ümberlülitamise probleemi lahendamisega seotud küsimusi. Samal ajal käsitleti võrgus vahetamise üldise probleemi lahendamiseks vajalikke konkreetseid probleeme, kanalite ja pakettide vahetamise meetodite võrdlevaid omadusi ja kasutusala ning pakettkommutatsiooniga võrkudes kasutatavate mehhanismide olemust liikumiseks. teave võrgu kaudu - datagrammi edastamine ja virtuaalsed kanalid.

Loengu õppematerjali assimilatsiooni kvaliteedi kontrollimiseks viime läbi kontrollküsitluse.

Kontrollküsimused:

Milliseid konkreetseid probleeme tuleb võrgus ümberlülitamiseks lahendada?

Milliseid optimaalsuse kriteeriume kasutati marsruudi määramisel?

Selgitage multipleksimise ja demultipleksimise operatsioonide olemust.

Ahel (pakett)kommutatsiooniga võrkude peamised eelised ja puudused.

Datagrammi andmeedastusmeetodi olemus.

Virtuaalsete kanalite abil andmeedastusmeetodi olemus.

Täna tunnis jätkame teema nr 1: “Arvutivõrgu arhitektuur” õppimist ja käsitleme teemat: « Arvutivõrkude struktuur ja omadused."

1. Põhiosa

1. Füüsilised ja loogilised võrgustruktuurid

1.1. Võrkude struktureerimise põhjused

Võrkudes, kus on väike arv (10-30) arvuteid, kasutatakse kõige sagedamini ühte järgmistest: tüüpilised topoloogiad- ühine bussi-, ring-, täht- või võrguvõrk. Kõigil ülaltoodud topoloogiatel on homogeensuse omadus. Selline struktuuri homogeensus muudab arvutite arvu suurendamise lihtsaks ning hõlbustab võrgu hooldamist ja toimimist. Suurtes võrkudes toob standardstruktuuride kasutamine kaasa mitmesuguseid piiranguid, millest olulisemad on:

piirangud sõlmedevahelise side pikkusele;

piirangud võrgu sõlmede arvule;

võrgusõlmede genereeritud liikluse intensiivsuse piirangud.

Nende piirangute eemaldamiseks kasutatakse spetsiaalseid võrgu struktureerimise meetodeid ja spetsiaalseid struktuuri moodustamise seadmeid - repiitereid, jaotureid, sildu, lüliteid, ruutereid. Seda tüüpi seadmeid nimetatakse ka sideseadmeteks, mis tähendab, et nende abiga suhtlevad üksikud võrgusegmendid üksteisega.

Eristatakse füüsiliste seoste topoloogiat (füüsiline struktuur) ja loogiliste seoste topoloogiat (loogiline struktuur). Füüsiliste ühenduste konfiguratsiooni määravad arvutite elektriühendused, siin vastavad graafiku servad sõlmepaare ühendavatele kaablisegmentidele. Loogilised ühendused on andmeedastusmarsruudid võrgusõlmede vahel ja moodustuvad sideseadmete sobiva konfigureerimisega.

1.2. Võrgu füüsiline struktureerimine

Lihtsaim sidevahend on repiiter- kasutatakse LAN-kaabli erinevate segmentide füüsiliseks ühendamiseks, et suurendada võrgu kogupikkust. Repiiter edastab ühest võrgusegmendist tulevaid signaale teistele võrgusegmentidele. Repiiter võimaldab ületada sideliinide pikkuse piiranguid, parandades edastatava signaali kvaliteeti – taastades selle võimsuse ja amplituudi, parandades servi jne. Mitme pordiga ja mitut füüsilist segmenti ühendavat repiiterit nimetatakse sageli nn. jaotur, või jaotur.

Mis tahes tehnoloogiaga jaoturite töös on palju ühist – nad kordavad ühest oma pordist tulevaid signaale oma teistes portides (vt joonis 1). Jaoturid on peaaegu kõigile ühised põhitehnoloogiad kohalikud võrgud -Ethernet, ArcNet, Token Sõrmus, FDDI, Kiire Ethernet, Gigabit Ethernet. Jaoturi lisamine võrku muudab alati selle füüsilist topoloogiat, kuid jätab loogilise topoloogia muutumatuks. Paljudel juhtudel on füüsilise ja loogilise võrgu topoloogiad samad.

Võrgu füüsiline struktureerimine jaoturite abil on kasulik mitte ainult võrgusõlmede vahelise kauguse suurendamiseks, vaid ka selle töökindluse suurendamiseks. Näiteks kui füüsilise jagatud siiniga Etherneti võrgus olev arvuti hakkab rikke tõttu pidevalt andmeid ühise kaabli kaudu edastama, siis kogu võrk ebaõnnestub ja probleemi lahendamiseks on ainult üks väljapääs - käsitsi lahti ühendamine. selle arvuti võrguadapterit kaablist. Etherneti võrgus saab selle probleemi automaatselt lahendada – jaotur blokeerib oma pordi, kui tuvastab, et sellega ühendatud sõlm on võrku liiga kaua monopoliseerinud

Riis. 1. Etherneti ja TokenRingi tehnoloogia jaoturid.

Loogiline võrgu struktureerimine sildade ja lülitite abil

Loogiline võrgu struktureerimine viitab ühise jagatud keskkonna jagamisele loogilisteks segmentideks, mis esindavad sõltumatuid jagatud keskkondi väiksema arvu sõlmedega. Loogilisteks segmentideks jagatud võrgus on rohkem suur jõudlus ja usaldusväärsus. Loogiliste segmentide vaheline interaktsioon korraldatakse sildade ja lülitite abil.

Kohalike võrkude loogilise struktureerimise põhjused

Ühisele jagatud andmekandjale ehitatud võrgu piirangud

10-30 sõlmest koosnevate väikeste võrkude ehitamisel kasutage standardsed tehnoloogiad jagatud andmeedastuskandjatel toob kaasa kulutõhusa ja tõhusaid lahendusi. Igal juhul kehtib see väide väga paljude tänapäevaste võrkude kohta, isegi nende puhul, kus edastatakse suuri mahtusid multimeedia teave, - 100 ja 1000 Mbit/s vahetuskurssidega kiirete tehnoloogiate tekkimine lahendab transporditeenuste kvaliteedi probleemi sellistes võrkudes.

Ühiskeskkonna tõhusus väike võrk avaldub peamiselt järgmistes omadustes:

· lihtne võrgutopoloogia, mis võimaldab hõlpsalt sõlmede arvu suurendada (väikestes piirides);

· puudub kaadri kadu sideseadmete puhvrite ületäitumise tõttu, kuna uut kaadrit ei edastata võrku enne, kui eelmine on vastu võetud - keskmise jaotuse loogika ise reguleerib kaadrite voogu ja peatab jaamad, mis genereerivad liiga sageli kaadreid, sundides nad ootavad juurdepääsu;

· protokollide lihtsus, mis tagas võrguadapterite, repiiterite ja jaoturite madala hinna.

Loogilise võrgu struktureerimise eelised

Jagatud ühismeediumi kasutamise piiranguid saab ületada, jagades võrgu mitmeks jagatud meediumiks ja ühendades üksikud võrgusegmendid selliste seadmetega nagu sillad, lülitid või ruuterid (joonis).

Riis..Loogiline võrgu struktureerimine

Loetletud seadmed edastavad kaadreid ühest oma pordist teise, analüüsides nendesse kaadritesse paigutatud sihtkoha aadressi. (See on vastupidine jaoturitele, mis kordavad kaadreid kõigis oma portides, edastades need kõikidesse nendega ühendatud segmentidesse, olenemata sellest, millises neist sihtjaam asub.) Sillad ja kommutaatorid teostavad kaadrite edastamise toimingut lameühenduse alusel. kihi aadressid, st MAC-aadressid ja võrgunumbril põhinevad ruuterid. Sel juhul on jaoturite (või äärmisel juhul üksiku kaablisegmendi) loodud üksik meedium jagatud mitmeks osaks, millest igaüks on ühendatud silla, kommutaatori või ruuteri pordiga.

Nad ütlevad, et sel juhul jagatakse võrk loogilisteks segmentideks või allutatakse võrk loogiline struktureerimine. Loogiline segment esindab üht ühist keskkonda. Võrgu jagamine loogilisteks segmentideks toob kaasa asjaolu, et iga äsja moodustatud segmendi koormus on peaaegu alati väiksem kui algse võrgu koormus. Järelikult vähenevad meediumi eraldamise kahjulikud mõjud: väheneb juurdepääsu latentsus ja Etherneti võrkudes kokkupõrgete intensiivsus.

Enamus suured võrgud on välja töötatud ühise magistraalstruktuuriga struktuuri alusel, millega on ühendatud alamvõrgud sildade ja ruuterite kaudu. Need alamvõrgud teenindavad erinevaid osakondi. Alamvõrke saab täiendavalt jagada segmentideks, mis on mõeldud töörühmade teenindamiseks.

Üldiselt parandab võrgu jagamine loogilisteks segmentideks võrgu jõudlust (segmentide mahalaadimisega), samuti võrgu disaini paindlikkust, suurendab andmekaitse taset ja hõlbustab võrguhaldust.

Segmenteerimine suurendab võrgu paindlikkust. Ehitades võrgu alamvõrkude kogumina, saab iga alamvõrku kohandada vastavalt töörühma või osakonna konkreetsetele vajadustele. Näiteks võib üks alamvõrk kasutada Etherneti tehnoloogiat ja NetWare OS-i ning teine ​​Token Ringi ja OS-400 vastavalt konkreetse osakonna traditsioonidele või olemasolevate rakenduste vajadustele. Samal ajal on mõlema alamvõrgu kasutajatel võimalus vahetada andmeid läbi võrguseadmete, nagu sillad, kommutaatorid ja ruuterid. Võrgu loogilisteks segmentideks jagamise protsessi võib käsitleda ka vastupidises suunas, kui moodulitest - juba olemasolevatest alamvõrkudest - suure võrgu loomise protsessi.

Alamvõrgud parandavad andmete turvalisust. Kui kasutajad loovad ühenduse erinevate füüsilise võrgu segmentidega, saate teatud kasutajatel takistada juurdepääsu teiste segmentide ressurssidele. Paigaldades sildadele, lülititele ja ruuteritele erinevaid loogikafiltreid, saate kontrollida juurdepääsu ressurssidele, mida repiiter ei suuda.

Alamvõrgud muudavad võrguhalduse lihtsamaks. Liikluse vähendamise ja andmeturbe suurendamise kõrvalmõju on see, et võrku muutub lihtsamini hallatavaks. Probleemid lokaliseeritakse väga sageli segmendi sees. Nagu struktureeritud puhul kaablisüsteem, ei mõjuta ühe alamvõrgu probleemid teisi alamvõrke. Alamvõrgud moodustavad loogilisi võrguhaldusdomeene.

Võrgud peavad olema kavandatud kahel tasandil: füüsilisel ja loogilisel tasandil. Loogiline disain määrab ressursside, rakenduste asukohad ja selle, kuidas neid ressursse loogilisteks segmentideks rühmitada.

Struktureerimine sildade ja lülititega

Selles peatükis käsitletakse loogilisi võrgustruktureerimisseadmeid, mis töötavad protokollivirnu andmesidetasandil, nimelt sildu ja lüliteid. Võrgu struktureerimine on võimalik ka ruuterite alusel, mis kasutavad selle ülesande täitmiseks protokolle võrgukiht. Kasutatakse iga struktureerimismeetodit kanali protokoll ja abiga võrguprotokoll- sellel on oma eelised ja puudused. Kaasaegsetes võrkudes kasutatakse sageli kombineeritud loogilise struktureerimise meetodit - väikesed segmendid ühendatakse lingitaseme seadmete abil suuremateks alamvõrkudeks, mis omakorda on ühendatud ruuteritega.

Seega saab võrgu jagada loogilisteks segmentideks, kasutades kahte tüüpi seadmeid – sildu ja/või lüliteid (lüliti, lülitusjaotur). Sild ja lüliti on funktsionaalsed kaksikud. Mõlemad seadmed reklaamivad samadel algoritmidel põhinevaid kaadreid. Sillad ja lülitid kasutavad kahte tüüpi algoritme: algoritm läbipaistev sild, aastal kirjeldatud IEEE standard 802.ID või algoritm allika marsruutimise sild IBM-i ettevõte Token Ring võrkude jaoks. Need standardid töötati välja ammu enne esimest lülitit, seega kasutatakse nendes mõistet "sild". Millal esimene sündis? tööstuslik mudel lüliti vastu Etherneti tehnoloogiad, siis täitis see IEEE 802.1D kaadrite reklaamimiseks sama algoritmi, mida oli kümme aastat välja töötanud koht- ja laivõrkude sillad. Kõik teevad sama asja kaasaegsed lülitid. Lülitid, mis edastavad Token Ringi protokolli kaadreid, töötavad IBM-i sildadele iseloomuliku lähtemarsruutimisalgoritmi abil.

Peamine erinevus lüliti ja silla vahel on see, et sild töötleb kaadreid järjestikku, lüliti aga paralleelselt.

Kui sillad võivad isegi võrku aeglustada, kui nende jõudlus oli väiksem kui segmentidevahelise kaadrivoo intensiivsus, siis lülitid vabastatakse alati pordiprotsessoritega, mis suudavad edastada kaadreid maksimaalse kiirusega, mille jaoks protokoll on mõeldud. Sellele lisandub kaadrite paralleelne ülekandmine portide vahel, muutis kommutaatorite jõudluse mitu suurusjärku kõrgemaks kui sildadel – kommutaatorid suudavad edastada kuni mitu miljonit kaadrit sekundis, samas kui sillad töötlesid tavaliselt 3-5 tuhat kaadrit sekundis. See määras sildade ja lülitite saatuse.

Tulevikus kutsume seadet, mis reklaamib kaadreid sillaalgoritmi abil ja töötab kohalikus võrgus, kaasaegne termin"lüliti". Kirjeldades järgmises jaotises 802.1D ja Source Routing algoritme endid, kutsume seadet traditsiooniliselt sillaks, nagu seda nendes standardites tegelikult nimetatakse.

Sildade tööpõhimõtted

Läbipaistev silla tööalgoritm

Läbipaistvad sillad on lõppsõlmede võrguadapteritele nähtamatud, kuna nad koostavad iseseisvalt spetsiaalse aadressitabeli, mille põhjal saavad otsustada, kas sissetulev kaader tuleb edastada mõnda teise segmenti või mitte. Võrguadapterid töötavad läbipaistvate sildade kasutamisel täpselt samamoodi nagu nende puudumisel, see tähendab, et nad ei võta midagi ette. lisatoimingud nii et raam läbib silda. Läbipaistev sillaalgoritm ei sõltu LAN-tehnoloogiast, millesse sild on paigaldatud, seega töötavad Etherneti läbipaistvad sillad täpselt samamoodi nagu FDDI läbipaistvad sillad.

Läbipaistev sild koostab oma aadressitabeli, jälgides passiivselt liiklust, mis voolab selle portidega ühendatud segmentidel. Sel juhul võtab sild arvesse sillaportidesse saabuvate andmekaadrite allikate aadresse. Kaadriallika aadressi põhjal järeldab sild, et see sõlm kuulub ühte või teise võrgusegmenti.

Vaatleme silla aadressitabeli automaatse loomise protsessi ja selle kasutamist, kasutades joonisel fig 1 näidatud lihtsa võrgu näidet. 4.18.

Riis. 4.18.Läbipaistva silla tööpõhimõte

Sild ühendab kahte loogilist segmenti. Segment 1 koosneb arvutitest, mis on ühendatud ühe segmendi abil koaksiaalkaabel silla porti 1 ja segment 2 – arvutid, mis on teise koaksiaalkaabli abil ühendatud silla pordiga 2.

Iga sillasadam töötab kui lõppsõlm selle segmendist ühe erandiga - sillapordil pole oma MAC-aadressi. Sillasadam tegutseb nn loetamatu (paljulubav) pakettide püüdmise režiim, kui kõik porti saabuvad paketid salvestatakse puhvermällu. Seda režiimi kasutades jälgib sild kogu sellega ühendatud segmentidel edastatavat liiklust ja kasutab seda läbivaid pakette võrgu koostise uurimiseks. Kuna kõik paketid kirjutatakse puhvrisse, ei vaja sild pordiaadressi.

Lähte-marsruutimise sillad

Token Ringide ja FDDI ühendamiseks kasutatakse allika marsruutimise sildu, kuigi samal eesmärgil saab kasutada ka läbipaistvaid sildu. Lähtemarsruutimine (SR) põhineb asjaolul, et saatejaam paigutab teisele rõngale saadetud kaadrisse kogu aadressiteabe vahesildade ja rõngaste kohta, mida kaader peab läbima enne rõngasse sattumist, millega jaam on ühendatud - saaja. Kuigi selle meetodi nimetus sisaldab terminit "marsruutimine", puudub tegelik marsruutimine selle mõiste kitsas tähenduses, kuna sillad ja jaamad kasutavad andmekaadrite edastamiseks ainult MAC-taseme teavet ja sildade jaoks võrgutaseme päiseid. seda tüüpi jäävad siiski kaadri andmevälja eristamatuks osaks.

Vaatame Source Routing sildade (edaspidi SR sildade) tööpõhimõtteid, kasutades joonisel fig. 4.21. Võrk koosneb kolmest rõngast, mis on ühendatud kolme sillaga. Marsruudi määramiseks on rõngastel ja sildadel identifikaatorid. SR-sillad ei ehita aadressitabelit, vaid kasutavad kaadrite liigutamisel andmekaadri vastavatel väljadel saadaolevat infot.

Riis. 4.21.Allikas Routing Bridges

Iga paketi vastuvõtmisel peab SR-sild vaid vaatama Token Ringi või FDDI kaadris olevat marsruutimisteabe välja (RIF), et näha, kas see sisaldab oma identifikaatorit. Ja kui see on seal olemas ja sellega kaasneb sõrmuse identifikaator, millega on ühendatud see sild, siis sel juhul kopeerib sild sissetuleva kaadri määratud rõngasse. Vastasel juhul ei kopeerita raami teise rõngasse. Mõlemal juhul tagastatakse kaadri originaalkoopia mööda originaalrõngast saatejaamale ja kui see on edastatud teisele helinale, siis kaadri bitt A (aadress tuvastatud) ja bitt C (raam kopeeritud) olekuväljad on seatud väärtusele 1, et teavitada saatvat jaama, et sihtjaam võttis kaadri vastu (at sel juhul silla kaudu teisele ringile üle kantud).

RIF-väljal on kontrolli alamväli, mis koosneb kolmest osast.

· Raami tüüpmäärab RIF-välja tüübi. Olemas Erinevat tüüpi RIF-välju kasutatakse marsruudi leidmiseks ja kaadri saatmiseks teadaoleval marsruudil.

· Väli maksimaalne pikkus raami mida sild kasutab erinevate MTU väärtustega rõngaste ühendamiseks. Seda välja kasutades teatab sild jaamale maksimaalse võimaliku kaadri pikkuse (st. minimaalne väärtus MTU kogu komposiitmarsruudi jooksul).

· RIF-välja pikkuson vajalik, kuna ristuvate rõngaste ja sildade tunnuseid täpsustavate marsruudikirjelduste arv pole eelnevalt teada.

Allika marsruutimisalgoritm kasutab kahte lisatüüp kaader – ühe marsruudi edastuskaadri uurija SRBF (ühe marsruudi edastuskaader) ja mitme marsruudi edastuskaadri uurija ARBF (all-route broadcast frame).

Administraator peab kõik SR-sillad käsitsi konfigureerima, et edastada ARBF-kaadrid kõigis portides, välja arvatud kaadri lähteport, ja SRBF-kaadrite puhul tuleb mõned sillapordid blokeerida, et vältida võrgusilmusi.

Lähte marsruutimisega sildadel on läbipaistvate sildadega võrreldes nii eeliseid kui ka puudusi, nagu on näidatud tabelis. 4.1.

Tabel 4.1.Lähtemarsruutimissildade eelised ja puudused

Kuni mõnda aega lahendati see probleem kahel viisil. Üks lähenemisviis oli kasutada ainult allika marsruutimist või ainult läbipaistvaid sildu kõigis segmentides. Teine võimalus oli ruuterite paigaldamine. Täna on kolmas lahendus. See põhineb standardil, mis võimaldab ühendada mõlemad sillatehnoloogiad ühes seadmes. See standard, mida nimetatakse SRT-ks (Source Route Transparent), võimaldab sillal töötada mis tahes režiimis. Sild vaatab spetsiaalseid lippe Token Ringi raami päises ja määrab automaatselt, millist algoritmi rakendada.

Sillatud võrgu topoloogia piirangud

Kehv kaitse levitormide eest on silla üks peamisi piiranguid, kuid mitte ainus. Teine tõsine piirang on nende funktsionaalsus on võimetus toetada silmusekujulisi võrgukonfiguratsioone.

LAN-lülitid

Lüliti on seade, mis edastab kaadreid sillaalgoritmi abil ja töötab kohalikus võrgus.

Full dupleks LAN-protokollid

Muutused MAC-taseme töös täisdupleksrežiimi ajal

Lülitustehnoloogial endal ei ole otsest mõju kommutaatori portide kasutatavale meediumipöördusmeetodile. Jagatud meediumit esindavate segmentide ühendamisel peab lülitiport toetama pooldupleksrežiimi, kuna see on üks selle segmendi sõlmedest.

Kui aga iga kommutaatori pordiga pole ühendatud segmenti, vaid ainult ühte arvutit ja kahe eraldi kanali kaudu, nagu juhtub peaaegu kõigis standardites füüsiline tase, välja arvatud Etherneti koaksiaalversioonide puhul, muutub olukord vähem selgeks. Port võib töötada nii tavalises pooldupleksrežiimis kui ka täisdupleksrežiimis. Ühendus lüliti portidega mitte segmentide, vaid üksikud arvutid helistas mikrosegmentatsioon.

IN tavaline mood Töökorras tuvastab kommutaatori port ikkagi kokkupõrked. Kokkupõrke domeen on sel juhul võrgu osa, mis sisaldab lüliti saatjat, lüliti vastuvõtjat, arvutivõrgu adapteri saatjat, arvutivõrgu adapteri vastuvõtjat ja kahte. keerdpaarid, saatjate ühendamine vastuvõtjatega (joonis 4.27).

Riis. 4.27.Kokkupõrke domeen, mille moodustavad arvuti ja lülitiport

Kokkupõrge toimub siis, kui kommutaatori port ja võrguadapteri saatjad hakkavad samaaegselt või peaaegu samaaegselt oma kaadreid edastama, uskudes, et joonisel näidatud segment on vaba. Tõsi, sellises segmendis on kokkupõrke tõenäosus palju väiksem kui 20-30 sõlmest koosnevas segmendis, kuid see pole null.

Täisdupleksrežiimis ei peeta kokkupõrkeks samaaegset andmeedastust kommutaatori pordi saatja ja võrguadapteri poolt. Põhimõtteliselt on see üksikute täisduplekssidekanalite jaoks üsna loomulik töörežiim ja seda kasutatakse sageli protokollides. territoriaalsed võrgustikud. Kell täisdupleksside Etherneti pordid suudab edastada andmeid kiirusega 20 Mbit/s - 10 Mbit/s igas suunas.

Loomulikult on vajalik, et interakteeruvate seadmete MAC-sõlmed seda toetaksid erirežiim. Juhul, kui ainult üks sõlm toetab täisdupleksrežiimi, tuvastab teine ​​sõlm pidevalt kokkupõrkeid ja peatab oma töö, samas kui teine ​​sõlm jätkab andmete edastamist, mida sel hetkel keegi ei saa. Muudatused, mida tuleb teha MAC-sõlme loogikas, et see saaks töötada täisdupleksrežiimis, on minimaalsed – peate lihtsalt tühistama Etherneti võrkudes fikseerimise ja kokkupõrkekäsitluse ning Tokenvõrgud Ring ja FDDI – saadavad kaadrid lülitile, ootamata juurdepääsuluba saabumist, kuid ainult siis, kui lõppsõlm seda vajab. Tegelikult ei kasuta MAC-sõlm täisdupleksrežiimis töötades selle tehnoloogia jaoks mõeldud meediumipöördusmeetodit.

Protokollide täisdupleksversioonide kasutamisel toimub erinevate tehnoloogiate lähenemine, kuna juurdepääsumeetod määras suuresti iga tehnoloogia näo. Tehnoloogia erinevus jääb alles erinevaid formaate kaadrites, samuti võrgu korrektse toimimise jälgimise protseduurides füüsilisel ja andmesideühenduse tasemel.

Protokollide täisdupleksversioone saab rakendada ka sildades. Põhimõttelisi takistusi selleks ei olnud, lihtsalt kohalike sildade kasutamise perioodil tekkis vajadus kiire ülekanne Segmentidevaheline liiklus puudus.

Voolu juhtimise probleem täisdupleksrežiimi ajal

Jagatud meediumijuurdepääsu algoritmi toetamisest keeldumine ilma protokolli muutmata suurendab lülitite kaadrite kadumise tõenäosust, kuna see toob kaasa kontrolli kaotuse lõppsõlmede poolt võrku saadetavate kaadrite voo üle. Varem reguleeriti kaadrite voogu jagatud meediumile juurdepääsu meetodiga, nii et liiga sageli oli kaadreid genereeriv sõlm sunnitud ootama oma järjekorda meediumi poole ja andmevoo tegelikku intensiivsust, mille see sõlm võrku saatis. oli märgatavalt väiksem kui intensiivsus, mida sõlm soovib võrku saata. Täisdupleksrežiimile lülitumisel on sõlmel lubatud saata kaadreid kommutaatorile alati, kui ta seda vajab, nii et võrgukommutaatorid võivad selles režiimis kogeda ummikuid, ilma et neil oleks vahendeid kaadrite voo reguleerimiseks ("aeglustamiseks").

Ülekoormuste põhjus ei seisne tavaliselt mitte selles, et lüliti blokeerib, see tähendab, et sellel pole piisavalt protsessori jõudlust kaadrivoogude teenindamiseks, vaid üksiku pordi piiratud läbilaskevõimes, mille määravad lüliti ajastusparameetrid. protokolli. Näiteks ei saa Etherneti port edastada rohkem kui 14 880 kaadrit sekundis, välja arvatud juhul, kui see rikub standardiga kehtestatud ajastussuhteid.

Seega, kui sisendliiklus on väljundportide vahel ebaühtlaselt jaotunud, on lihtne ette kujutada olukorda, kus protokolli maksimumist suurema summaarse keskmise intensiivsusega liiklus suunatakse lüliti mis tahes väljundporti. Joonisel fig. 4.28 kujutab just sellist olukorda, kui sadam 3 kommutaator suunab liiklust sadamatest 1,2,4 ja 6, koguintensiivsusega 22 100 kaadrit sekundis. Port 3 Kui kaadrid sisenevad pordi puhvrisse kiirusega 20 100 kaadrit sekundis ja lahkuvad kiirusega 14 880 kaadrit sekundis, siis loomulikult hakkab väljundpordi sisemine puhver toorkaadritega pidevalt täituma. .

Riis. 4.28.Pordipuhvri ületäitumine liikluse tasakaalustamatuse tõttu

Olenemata pordipuhvri suurusest, ajab see mingil ajahetkel kindlasti üle. Lihtne on arvutada, et ülaltoodud näites puhvri suurusega 100 KB täitub puhver täielikult 0,22 sekundit pärast selle tööle hakkamist (sellise suurusega puhver mahutab kuni 1600 64 baiti suurust kaadrit). Puhvri suurendamine 1 MB-ni suurendab puhvri täitmise aega 2,2 sekundini, mis on samuti vastuvõetamatu. Ja personalikaotused on alati väga ebasoovitavad, kuna need vähenevad kasulik jõudlus võrku ja lüliti, mis kaotab kaadreid, võib selle parandamise asemel oluliselt halvendada võrgu jõudlust.

LAN-lülitid ei ole esimesed seadmed, mis selle probleemiga kokku puutuvad. Sildadel võib esineda ka ummikuid, kuid selliseid olukordi tekkis sildade kasutamisel harva segmentidevahelise liikluse madala intensiivsuse tõttu, mistõttu ei ehitanud sildade arendajad voolujuhtimismehhanisme kohalikesse võrguprotokollidesse ega sildadesse endisse. IN ülemaailmsed võrgud X.25 tehnoloogia lülitid toetavad LAP-B lingikihi protokolli, millel on spetsiaalsed "Receiver Ready" (RR) ja "Receiver Not Ready" (RNR) voojuhtimiskaadrid, mis sarnanevad LLC2 protokolli kaadritega (see pole üllatav, kuna mõlemad protokollid kuuluvad HDLC protokollide perekonda Protokoll LAP-B töötab X.25 võrgu naaberkommutaatorite vahel ja kui kommutaatori järjekord jõuab ohtliku piirini, keelab lähimatel naabritel sellele kaadreid edastada, kasutades “Receiver”. ei ole valmis” kaader, kuni järjekord on tühjendatud. .

Kohaliku võrgu kommutaatorite väljatöötamisel erines olukord põhimõtteliselt territoriaalse võrgu kommutaatorite loomise olukorrast. Peamine ülesanne oli lõppsõlmede muutmatuna säilitamine, mis välistas kohaliku võrgu protokollide kohandamise. Ja nendes protokollides polnud voolu juhtimise protseduure - üldine keskkond andmete edastamine ajajagamisrežiimis välistas olukorrad, kus võrk oleks töötlemata kaadritega üle koormatud. Võrk ei kogunud andmeid vahepuhvritesse, kui kasutati ainult repiitereid või jaotureid.

Lülitite kasutamine ilma seadme tööprotokolli muutmata tekitab alati kaadri kadumise ohu. Kui lüliti pordid töötavad normaalses, st pooldupleksrežiimis, on lülitil võime avaldada lõppsõlmele teatud mõju ja sundida seda kaadriedastust peatama, kuni lüliti sisepuhvrid on tühjenenud. Mittestandardsed meetodid Allpool käsitletakse voolu juhtimist lülitites, jättes juurdepääsuprotokolli muutmata.

Kui lüliti töötab täisdupleksrežiimis, siis lõppsõlmede ja selle portide tööprotokoll ikkagi muutub. Seetõttu oli lülitite täisduplekstöörežiimi toetamiseks mõttekas sõlme interaktsiooniprotokolli veidi muuta, ehitades sellesse selgesõnalise kaadrivoo juhtimismehhanismi.

Kaadri voolu juhtimine pooldupleksrežiimi ajal

Kui port töötab pooldupleksrežiimis, ei saa lüliti protokolli muuta ja kasutada voo juhtimiseks uusi käske, nagu edastuse peatamine ja edastuse jätkamine.

Kuid lülitil on võimalus mõjutada lõppsõlme, kasutades meediumipöördusalgoritmi mehhanisme, mida lõppsõlm peab järgima. Need tehnikad põhinevad asjaolul, et lõppsõlmed järgivad rangelt kõiki meediumipöördusalgoritmi parameetreid, kuid lüliti pordid mitte. Kaadrivoo juhtimiseks on kaks peamist viisi: vasturõhk lõppsõlmele ja agressiivne meediahõive.

Vasturõhu meetod seisneb kunstlike kokkupõrgete loomises segmendis, mis saadab lülitile liiga palju kaadreid. Selleks kasutab lüliti tavaliselt oma tegevuse peatamiseks ummistuste jada, mis saadetakse selle pordi väljundisse, millega segment (või sõlm) on ühendatud. Lisaks saab vasturõhu meetodit kasutada juhtudel, kui pordiprotsessor ei ole loodud maksimaalselt toetama protokolli liiklust. Üks esimesi näiteid vasturõhu meetodi kasutamisest on just sellise juhtumiga seotud - meetodit rakendas LANNET moodulites LSE-1 ja LSE-2, mis on mõeldud Etherneti liikluse lülitamiseks maksimaalse intensiivsusega 1 Mbit. /s ja vastavalt 2 Mbit/s.

Teine meetod lõppsõlme “pidurdamiseks” lüliti sisepuhvrite ülekoormamisel põhineb nn. lüliti pordi agressiivne käitumine meediumi hõivamisel kas pärast järgmise paketi edastamise lõppu või pärast kokkupõrget. Neid kahte juhtumit on illustreeritud joonisel fig. 4.29, A Ja b.

Riis. 4.29. Agressiivne käitumine lüliti, kui puhvrid on ülekoormatud

Esimesel juhul lõpetas lüliti järgmise kaadri edastamise ja 9,6 μs tehnoloogilise pausi asemel tegi 9,1 μs pausi ja alustas uue kaadri edastamist. Arvuti ei saanud keskkonda hankida, kuna ootas standardset 9,6 µs pausi ja avastas siis, et keskkond oli juba hõivatud.

Teisel juhul põrkasid kokku lüliti ja arvuti raamid ning tuvastati kokkupõrge. Kuna arvuti peatus pärast kokkupõrget 51,2 μs, nagu standard nõuab (viivitusintervall on 512 biti intervall), ja lüliti - 50 μs, siis antud juhul ei saanud arvuti oma kaadrit edastada.

Lüliti saab seda mehhanismi kasutada adaptiivselt, suurendades vastavalt vajadusele selle agressiivsust.

Paljud tootjad kasutavad kahe kirjeldatud meetodi kombinatsiooni, et rakendada üsna peent mehhanismi kaadrite voolu juhtimiseks ülekoormuse ajal. Need meetodid kasutavad edastatud ja vastuvõetud kaadrite vaheldumise algoritme (kaadri interleave). Põimimisalgoritm peab olema paindlik ja võimaldama arvutil kriitilistes olukordades edastada iga vastuvõetud kaadri kohta mitu oma, laadides maha sisemise kaadripuhvri ja mitte tingimata vähendama kaadri vastuvõtu intensiivsust nullini, vaid lihtsalt vähendama seda nõutav tase.

Peaaegu kõigis lülitimudelites, välja arvatud enamikus lihtsad mudelid töörühmade jaoks rakendada üht või teist kaadrivoo juhtimise algoritmi poolduplekspordiga. See algoritm rakendab tavaliselt peeneteralisemat voojuhtimist kui 802.3x standard, ilma et see peataks kaadrite vastuvõtmist naabersõlmest ja ei aita seega kaasa ülekoormuse ülekandmisele naaberlülitile, kui on ühendatud mõni muu lüliti peale lõppsõlme sadamasse.

järeldused

· Loogiline võrgu struktureerimine on vajalik keskmiste ja suurte võrkude ehitamisel. Jagatud jagatud keskkonna kasutamine on vastuvõetav ainult 5-10 arvutist koosneva võrgu jaoks.

· Võrgu jagamine loogilisteks segmentideks parandab võrgu jõudlust, töökindlust, paindlikkust ja juhitavust.

· Võrgu loogiliseks struktureerimiseks kasutatakse sildu ja nende kaasaegseid järglasi - lüliteid ja ruutereid. Kaks esimest tüüpi seadmeid võimaldavad teil jagada võrgu loogilisteks segmentideks, kasutades minimaalseid vahendeid - ainult lingikihi protokollide alusel. Lisaks ei vaja need seadmed konfigureerimist.

· Switchidele ehitatud loogilised segmendid on ruuteritega ühendatud suuremate võrkude ehitusplokid.

· Lülitid on kiireimad kaasaegsed sideseadmed, mis võimaldavad ühendada kiireid segmente ilma segmentidevahelist liiklust blokeerimata (läbilaskevõimet vähendamata).

· Passiivne viis aadressitabeli koostamiseks lülitite abil – läbiva liikluse jälgimisega – muudab silmusühendustega võrkudes töötamise võimatuks. Teiseks lülititele ehitatud võrkude puuduseks on kaitse puudumine ringhäälingu tormi eest, mida need seadmed peavad vastavalt tööalgoritmile edastama.

· Lülitite kasutamine võimaldab Võrguadapterid kasutage kohalike võrguprotokollide täisdupleksrežiimi (Ethernet, Kiire Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI). Selles režiimis puudub jagatud meediumijuurdepääsu samm ja üldine andmeedastuskiirus kahekordistub.

· Täisdupleksrežiim kasutab 802.3x standardis kirjeldatud voolu juhtimise meetodit, et võidelda lülitite ülekoormuse vastu. See kordab liikluse täieliku peatamise algoritme vastavalt eriline meeskond, tuntud ülemaailmsetest võrgutehnoloogiatest.

· Pooldupleksrežiimis kasutavad lülitid ummiku ajal voolu juhtimiseks kahte meetodit: agressiivset meediahõivet ja vasturõhku lõppsõlmele. Nende meetodite kasutamine võimaldab teil voogu üsna paindlikult juhtida, vahetades mitut edastatud kaadrit ühe vastuvõetud kaadriga.