Мости FDDI-ethernet.

Мости працюють на перших двох рівнях моделі взаємодії відкритих систем - на фізичному і канальному - і призначені для зв'язку декількох ЛВС однотипних чи різних протоколів фізичного рівня, наприклад, Ethernet, Token Ring і FDDI. По своєму принципі дії мости підрозділяються на два типи (Sourece Routing - маршрутизація джерела) вимагають, щоб вузол-відправник пакета розміщав у ньому інформацію про шлях його маршрутизації. Іншими словами, кожна станція повинна мати убудовані функції по маршрутизації пакетів. Другий тип мостів (Transparent Bridges - прозорі мости) забезпечують прозорий зв'язок станцій, розташованих у різних ЛВС, і усі функції по маршрутизації виконують тільки самі мости. Нижче ми будемо вести мову тільки про такі мости. Усі мости можуть поповнювати таблицю адрес (Learn addresses), маршрутизувати і фільтрувати пакети. Інтелектуальні мости, крім того, з метою підвищення чи безпеки продуктивності можуть фільтрувати пакети за критеріями, що задається через систему керування мережею.

Коли на один з портів моста приходить пакет даних, міст чи повинний переправити його на той порт, до якого підключений вузол призначення пакета, чи просто відфільтрувати його, якщо вузол призначення знаходиться на тім же самому порту, з якого прийшов пакет. Фільтрація дозволяє уникнути зайвого трафіка в інших сегментах ЛВС.

Кожен міст будує внутрішню таблицю фізичних адрес підключених до мережі вузлів. Процес її заповнення полягає в наступному. Кожен пакет має у своєму заголовку фізичні адреси вузлів відправлення і призначення. Одержавши на один зі своїх портів пакет даних, міст працює по наступному алгоритму. На першому кроці міст перевіряє, чи занесений у його внутрішню таблицю адреса вузла відправника пакета. Якщо ні, то міст заносить його в таблицю і зв'язує з ним номер порту, на який надійшов пакет. На другому кроці перевіряється, чи занесений у внутрішню таблицю адреса вузла призначення. Якщо ні, то міст передає прийнятий пакет в усі мережі, підключені до всіх інших його портів. Якщо адреса вузла призначення знайдений у внутрішній таблиці, міст перевіряє, чи підключена ЛВС вузла призначення до того ж самому порту, з якого прийшов пакет, чи ні. Якщо ні, то міст відфільтровує пакет, а якщо так, те передає його тільки на той порт, до якого підключений сегмент мережі з вузлом призначення.

Три головних параметри моста:
- розмір внутрішньої адресної таблиці;
- швидкість фільтрації;
- швидкість маршрутизації пакетів.

Розмір адресної таблиці характеризує максимальне число мережних пристроїв, трафік яких може маршрутизувати міст. Типові значення розмірів адресної таблиці лежать у межах від 500 до 8000. Що ж відбудеться у випадку, якщо кількість підключених вузлів перевищить розміри адресної таблиці?

Оскільки більшість мостів зберігають у ній мережні адреси вузлів, останніми передававшими свої пакети, міст поступово буде "забувати" адреси вузлів, резе інших передавальних пакети. Це може привести до зниження ефективності процесу фільтрації, але не викликає принципових проблем у роботі мережі.

Швидкості фільтрації і маршрутизації пакетів характеризують продуктивність моста. Якщо вони нижче максимально можливої інтенсивності передачі пакетів по ЛВС, то міст може бути причиною затримок і зниження продуктивності. Якщо вище - значить вартість моста вище мінімально необхідної. Розрахуємо, який повинна бути продуктивність моста для підключення до FDDI декількох ЛВС протоколу Ethernet.

Обчислимо максимально можливу інтенсивність пакетів мережі Ethernet. Структура пакетів Ethernet показана в таблиці 1. Мінімальна довжина пакета дорівнює 72 чи байт 576 біт. Час, необхідне для передачі одного біта по ЛВС протоколу Ethernet зі швидкістю 10 Мбіт/сек дорівнює 0.1 мксек. Тоді час передачі мінімального по довжині пакета складе 57.6*10-6 сек. Стандарт Ethernet вимагає паузи між пакетами в 9.6 мксек. Тоді кількість пакетів, переданих за 1 сек, буде дорівнює 1/((57.6+9.6)*10-6)=14880 пакетів у секунду.

Якщо міст приєднує до мережі FDDI N мереж протоколу Ethernet, то, відповідно, його швидкості фільтрації і маршрутизації повинні бути рівні N*14880 пакетів у секунду.

Довжина в байтах | 8 | 6 | 6 | 2 | від 46 до 1500 | 4

Поле | Преамбула | Адреса одержувача | Адреса відправника | Тип/Довжина | Дані | Контрольна сума

Таблиця 2.1.

Структура пакета в мережах Ethernet.

З боку порту FDDI швидкість фільтрації пакетів повинна бути значно вище. Для того, щоб міст не знижував продуктивність мережі, вона повинні складати близько 500000 пакетів у секунду.

За принципом передачі пакетів мости підрозділяються на Encapsulating Bridges і Translational Bridges пакети фізичного рівня однієї ЛВС цілком переносять у пакети фізичного рівня інший ЛВС. Після проходження по другий ЛВС інший аналогічний міст видаляє оболонку з проміжного протоколу, і пакет продовжує своє руху у вихідному виді.

Такі мости дозволяють зв'язати FDDI-магістраллю два ЛВС протоколи Ethernet. Однак у цьому випадку FDDI буде використовуватися тільки як середовище передачі, і станції, підключені до мереж Ethernet, не будуть "бачити" станцій, безпосередньо підключених до мережі FDDI.

Мости другого типу виконують перетворення з одного протоколу фізичного рівня в іншій. Вони видаляють заголовок і замикаючу службову інформацію одного протоколу і переносять дані до іншого протоколу. Таке перетворення має істотна перевага: FDDI можна використовувати не тільки як середовище передачі, але і для безпосереднього підключення мережного устаткування, прозоро видимого станціями, підключеними до мереж Ethernet.

Таким чином, подібні мости забезпечують прозорість усіх мереж по протоколах мережного і більш верхніх рівнів (TCP/IP, Novell IPX, ISO CLNS, DECnet Phase IV і Phase V, AppleTalk Phase 1 і Phase 2,