Мосты и маршрутизаторы Ethernet и Fast Ethernet




Мосты и маршрутизаторы изначально представляли собой универсальные компьютеры, работающие в сети и выполняющие специфическую функцию соединения двух или более ее частей.

До недавнего времени мосты были основными устройствами, применявшимися для разделения сети на части (сегментирования). Их стоимость меньше, чем маршрутизаторов, а быстродействие выше, к тому же они, как и коммутаторы, прозрачны для протоколов второго уровня модели OSI - абоненты сети могут не знать о наличии в сети мостов, а все их пакеты доходят до нужного адресата.

 

По своим функциональным возможностям мост очень близок к коммутатору, но медленнее последнего. Он обычно имеет от двух до четырех портов, каждый из которых соединен с одним из сетевых сегментов. В случае, когда мост выполняется на базе универсального компьютера, в него устанавливается нужное число сетевых адаптеров, к каждому из которых подключается свой сетевой сегмент.

Традиционно различают внутренние и внешние мосты. Первые выполняются на основе компьютера-сервера, в который устанавливают несколько сетевых адаптеров (до четырех), подключенные к разным сетевым сегментам - именно эти сетевые адаптеры и соответствующие программные средства и называются внутренним мостом.

Внешний мост - это компьютер, в который установлены несколько сетевых адаптеров. В отличие от внутреннего моста, в этом случае сегменты сети могут быть только однотипными (например, Ethernet-Ethernet).

Мосты, как и коммутаторы, разделяют зону конфликта (область коллизии, Collision Domain). В результате разделения зоны конфликта нагрузка на каждый сегмент уменьшается и преодолевается ограничения на размер сети. В отличие от коммутатора мост может обрабатывать (ретранслировать) только один пакет. Это связано с тем, что все функции моста выполняются последовательно одним центральным процессором компьютера, поэтому мост работает значительно медленнее, чем коммутатор. Мосты и коммутаторы очень близки по своим характеристикам. Однако мосты имеют большое преимущество, они могут соединять не только одноименные сегменты, но также сопрягать сети Ethernet и Fast Ethernet с сетями любых других типов, такими как, FDDI или Token-Ring.

Функции маршрутизаторов

Маршрутизаторы работают на более высоком, третьем уровне модели OSI (коммутаторы и мосты - на втором), они взаимодействуют с протоколами более высоких уровней. Маршрутизаторы, как коммутаторы или мосты передают пакеты из одной части сети в другую (между сегментами).

 

Между маршрутизаторами и мостами существуют принципиальные отличия: - маршрутизаторы работают не с физическими адресами пакетов (MAC-адресами), а с логическими сетевыми адресами (IP-адресами или IPX-адресами);

- маршрутизаторы ретранслируют не все приходящие данные, а только те, которые адресованы им, разделяя тем самым широковещательную область сети (Broadcast Domain);

- все абоненты обязательно должны знать о присутствии в сети маршрутизатора, они не прозрачны для абонентов в отличие от мостов и коммутаторов;

- маршрутизаторы поддерживают сети с множеством возможных маршрутов, путей передачи данных - ячеистые сети (meshed networks).

Маршрутизаторы сложнее и дороже мостов и коммутаторов (стоимость маршрутизации в Ethernet примерно в 10 раз выше стоимости коммутации). Они сложнее в управлении и значительно медленнее коммутаторов, однако маршрутизаторы обеспечивают самое глубокое разделение сети на части. Если репитерные концентраторы повторяют все поступившие на них пакеты (1-й уровень модели OSI), а мосты и коммутаторы ретранслируют только межсегментные пакеты (2-й уровень модели OSI), то маршрутизаторы объединяют независимые, практически не влияющие друг на друга сети, сохраняя при этом возможность передачи информации между ними (3-й уровень модели OSI). Для выбора маршрута каждый маршрутизатор формирует в своей памяти специальные таблицы данных, которые содержат:

- номера сетей, подключенных к данному маршрутизатору;

- список всех соседних маршрутизаторов;

- список MAC-адресов и IP (IPX)-адресов всех абонентов сетей, подключенных к маршрутизатору, который автоматически обновляется.

Список всех доступных маршрутизаторов должен быть и у каждого сетевого абонента. Именно маршрутизаторы используются для связи локальных сетей с глобальными, которая рассматривается как полностью маршрутизируемая сеть.

Маршрутизаторы часто применяются для объединения опорной (стержневой) сети типа FDDI и множества локальных сетей или для связи локальных сетей разных типов, они осуществляют преобразование формата пакетов, требуемое в данной ситуации. Маршрутизаторы также легко преобразуют скорости передачи, связывая, например, между собой сети Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. Маршрутизаторы можно соединять между собой, множество сопряженных друг с другом маршрутизаторов образуют так называемое облако (Cloud), представляющее собой один большой маршрутизатор. Такое соединение обеспечивает очень надежную и гибкую связь между всеми подключенными к нему локальными сетями.

Маршрутизаторы дороги и сложны в настройке и эксплуатации. Поэтому их используют только в тех случаях, когда это действительно необходимо, если применение коммутаторов и мостов не позволяет преодолеть перегрузку сети.

 

Литература

Олифер, В. Г. Компьютерные сети: принципы, технологии, протоколы: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. – 4-е изд.– СПб.: Питер, 2010. – 944 с.

Кондратенко С., Новиков Ю. Основы локальных сетей [Электронный ресурс] / Национальный открытый университет «Интуит». - 2005. - Режим доступа - свободный: https://www.intuit.ru/studies/courses/57/57/info

Бабешко, В.Н. Распределенные информационно-вычислительные системы в туманных вычислительных сетях. «Информационно-телекоммуникационные системы и технологии» (ИТСИТ-2014) Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Кемерово, 2014 Издательство: Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева (Кемерово). - С.327.

Бабешко В.Н., Медведева В.А., Кищенко И.И. Гетерогенные распределенные системы в туманных сетевых инфраструктурах. «Инновации в строительстве глазами молодых специалистов». Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции. Ответственный редактор Гладышкин А.О. Курск, 2014 Издательство: ЗАО «Университетская книга». - С.39-40.

Бабешко В.Н. Многопроцессорные системы в туманных вычислительных сетях. «Инновации, качество и сервис в технике и технологиях» Сборник научных трудов 4-ой Международной научно-практической конференции: в 3-х томах. Отв. редактор Горохов А.А. 2014 Издательство: ЗАО «Университетская книга» (Курск). – С.62-64.

Бабешко В.Н. Панова Е.Н., Зеленина М.Г. Информационное обеспечение многопроцессорных вычислительных систем. Сборник статей Международной научно-практической конференции (20 февраля 2015 г., г. Уфа). – Уфа: Аэтерна, 2015. – 94 с. ISBN 978-5-906790-24-8. – С.5-7.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: