Локальные вычислительные сети на основе Ethernet Петухов Андрей

Локальные вычислительные сети на основе Ethernet Петухов Андрей petand@lvk. cs. msu. su Антоненко Виталий anvial@lvk. cs. msu. su комната 247

Эволюция Ethernet 2

Стандарты Ethernet 3

CSMA/CD 4

Стандарты Ethernet 5

Типы адресов 6

Компоненты MAC-адреса 7

Физические ограничения сегмента § Сигналы с расстоянием деградируют. § Каждый тип Ethernet имеет свою максимальную дальность. 8

Продление сегмента § Пропускная полоса разделяется § Расширяет сегмент § Усиливает сигнал § Правило 5 -4 -3 § Как реализовать большую сеть? 9

Перегрузка сети § Высокоскоростные конечные устройства § Большие объёмы данных § Приложения реального времени 10

Коллизии § Для пользователей коллизии выглядят как «торможение» сети § Домен коллизий = физический сегмент § Множество устройств таких, что если любые два из них будут передавать данные одновременно, возникнет коллизия 11

Домены коллизий § Для решения проблем надо разбить домен коллизий на несколько 12

Мосты § Работают на канальном уровне § Пересылают, фильтруют или вещают кадры § Мало портов § Сравнительно медленные 13

Коммутаторы § Высокая плотность портов § Большие буферы обмена § Различные скорости портов § Высокоскоростная коммутация по внутренней шине 14

Возможности коммутаторов 15

Микросегментация 16

Ethernet мосты и коммутаторы – Изучение адресов – Пересылка на основе изученных адресов – Предотвращение циклов 17

Таблица MAC-адресов • Сначала таблица MAC-адресов пуста 18

Изучение адресов (1 из 2) • Хост A посылает кадр хосту C • Коммутатор заносит отображение MAC-адреса хоста A к порту E 0 в таблицу MAC-адресов, считав адрес источника в кадре • Так как адрес назначения отсутствует в таблице MAC-адресов, кадр пересылается через все порты, кроме исходного (E 0) 19

Изучение адресов (2 из 2) • Хост D посылает кадр хосту C • Коммутатор заносит отображение MAC-адреса хоста D к порту E 3 в таблицу MAC-адресов, считав адрес источника в кадре • Так как адрес назначения отсутствует в таблице MAC-адресов, кадр пересылается через все порты, кроме исходного (E 3) 20

Фильтрация кадров (1 из 2) • Хост A посылает кадр хосту C • Адрес назначения известен, кадр пересылается через соответствующий порт 21

Фильтрация кадров (2 из 2) • Хост A посылает кадр хосту B • Коммутатор имеет адрес хоста B отображенным на порт, с которого пришел кадр. Кадр сбрасывается (отфильтровывается) 22

Вещательные кадры • Хост D посылает вещательный кадр • Вещательные кадры перенаправляются через все порты, кроме порта источника 23

Процесс пересылки кадров (1 из 10) 24

Процесс пересылки кадров (2 из 10) 25

Процесс пересылки кадров (3 из 10) 26

Процесс пересылки кадров (4 из 10) 27

Процесс пересылки кадров (5 из 10) 28

Процесс пересылки кадров (6 из 10) 29

Процесс пересылки кадров (7 из 10) 30

Процесс пересылки кадров (8 из 10) 31

Процесс пересылки кадров (9 из 10) 32

Процесс пересылки кадров (10 из 10) 33

Топологии с дублированием – Топологии с дублированием повышают готовность сети – Топология с дублированием на канальном уровне Ethernet приводят к вещательным штормам, нескольким копиям кадров и нестабильности таблицы MAC-адресов 34

Вещательные штормы • Хост X посылает вещательный кадр • Коммутаторы продолжают бесконечно пересылать кадр 35

Копии кадров • Хост X посылает кадр шлюзу Y • MAC-адрес шлюза Y пока не изучен коммутаторами • Шлюз Y получит две копии одного и того же кадра 36

Нестабильность таблицы MAC адресов • • • Хост X посылает кадр шлюзу Y MAC-адрес шлюза Y не изучен коммутаторами Коммутаторы A и B изучают MAC-адрес хоста X на порту 0 Кадр для шлюза Y пересылается через порт 1 каждым коммутатором Коммутаторы A и B ставят MAC-адресу хоста X порт 1, что неверно 37

Вопросы? 38