Серверы и дополнительное оборудование Кабельные системы для локальных сетей

Сервера и компьтеры в локальной сети

Компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Стандартные методы организации работы мостов.

Если ваша сеть все больше и больше разрастается, то в какойто момент времени вам нужно будет снова добавлять в нее мосты, и простой метод "прозрачных мостов" более не будет эффективен. Использование множества мостов может привести к зацикливанию мостов, т.е. такому состоянию, при котором на мост поступит две копии одного и того же пакета, что приведет к беспорядку в его работе. Проблема в том, что в этом случае мост не знает, какой сегмент инициировал пришедший к нему пакет, и поэтому не сможет корректно обновить свою таблицу МАСадресов. Проблема еще более усугубляется в случае, если между сегментами существует более одного пути. Например, пусть компьютер Aries расположен в сегменте Andromeda, имеющем два моста: Gamma и Beta. Мост Gamma подключен к сегменту Cassiopeia, a Beta к Bonham (рис. 10.4).

Всякий раз после перезагрузки, когда ПК Aries посылает пакет ПК Bonzo, в сегменте Bonham происходит несколько событий.

В сегменте Andromeda есть два моста, ни один из которых "не слышал" компьютера Aries со времени его загрузки. Таким образом, и они будут вовлечены в поиск пути с помощью широковещательного запроса ARP, и оба выполнят лавинообразную маршрутизацию пакета для компьютера Bonzo по своим сегментам. Это плохо по двум соображениям.

• Компьютер Bonzo получит две копии пакета ARP от компьютера Aries (и любых других пакетов), что приведет к непроизводительному использованию полосы пропускания.

• Более серьезным является то, что мост Beta "слышит" пакет ARP, поступающий одновременно с двух направлений: сегментов Andromeda и Cassiopeia. Поэтому он не сможет решить, в котором сегменте нахо дится компьютер Aries, чтобы корректно занести его параметры в свои таблицы МАСадресов.

Для предотвращения некорректной работы электронного оборудования, необходимо выполнить определенного рода логическое упорядочение сети, и это как раз тот самый случай, когда используются алгоритмы организации работы моста. Эти алгоритмы организуют сетевой трафик таким образом, что каждому пакету, посылаемому по сети, для достижения его места назначения будет доступен только один путь.

Рис. 10.4. Наличие нескольких мостов и сегментов между ними может привести к "зацикливанию" мостов.

Алгоритм связывающего дерева.

Алгоритм связывающего (остовного) дерева (STA — Spanning Tree Algorithm) позволяет мостам определять оптимальный маршрут к указанному сегменту сети, а затем блокировать все другие возможные маршруты, применение которых менее желательно. Ясно, что поскольку теперь при поиске мар шрута к любому сегменту будет доступен только один путь, то зацикливания моста не произойдет.

С помощью алгоритма STA каждый мост в сети идентифицируется в соответствии с его МАСадресом. Вдобавок каждый порт имеет иденти фикатор, создаваемый сетевым администратором и состоящий из трех компонентов: приоритет моста, стоимость и идентификационный номер. Эта информация позволяет более гибко выполнять поиск пути в сети, поскольку один из путей можно сделать предпочтительным. Если он будет разрушен, станут доступными другие, менее эффективные пути.

Примечание

Стоимость является функцией числа транзитных участков, проходимых в про цессе достижения пакетом места назначения Меньшее количество транзитных участков означает меньшую стоимость пути,

Когда сеть включается, все мосты начинают широковещательную пере дачу мостовых протокольных единиц данных (BPDU — Bridge Protocol Data Units), содержащих информацию об их адресах и относительных приоритетах. Она продолжается до тех пор, пока не будет распознан мост с самым низким приоритетом, который становится корневым (основным) мостом (root bridge). (Если два моста имеют одинаково низкий приоритет, то корневым становится мост с наименьшим МАСадресом.) Все другие мосты определяют свои характеристики по отношению к корневому мосту. При использовании данного алгоритма в сети образуется (логически) топологическая древовидная структура (рис. 10.5).

Один мост становится корневым мостом, один порт каждого моста становится корневым портом, выбираемым на основании стоимости его подсоединения к корневому мосту. Точно так же, если два порта имеют одинаковую стоимость пути к корневому мосту, то корневым, или направляю щим портом (forwarding port) данного моста становится порт с наименьшим приоритетом. Таким образом для каждого, сегмента сети определяется путь с наименьшей стоимостью доступа к корневому мосту, и именно этот путь используется до тех пор, пока это возможно. Другие возможные пути блокируются (это означает, что соответствующие порты не будут передавать пакеты) до тех пор, пока путь, с направляющим портом, станет недоступным. В этом случае мост может установить какомулибо ранее блокированному порту (выбрав его изза низкой стоимости или высокого приоритета) статус направляющего.

Рис. 10.5. При использовании алгоритма связывающего дерева приоритеты путей назначаются в соответствии с их эффективностью

Поскольку большинство параметров "ранжирования" сети при исполь зовании алгоритма связывающего дерева задаются вручную (номер порта, его приоритет и стоимость пути), очень важно тщательно выбрать путь при конфигурировании моста. При построении пути следует гарантировать его максимальную эффективность. Если сделать это недостаточно тщательно, то можно прервать пересылку пакетов к местам их назначения, использовав сегменты, которые никогда не следует проходить, поскольку это не приведя к каким либо повреждениям сети, станет причиной неоправданного увеличения графика в этих сегментах.

Организация работы мостов с маршрутизацией по источнику Алгоритм связывающего дерева является статическим: он предусматривает обновление пути только тогда, когда найденные маршруты становятся недоступными. Имеется и другой метод, называемый маршрутизацией по источнику (SR — Source Routing), первоначально разработанный фирмой IBM для использования в сетях Token Ring с мостами. Этот метод более напоминает средства, применяемые при использовании маршрутизаторов, а не мостов, поскольку предусматривает выполнение динамического поиска пути на основе широковещательной передачи пакетов по сети. Используя информацию, собранную во время анализа маршрутов, узлы идентифицируют наилучший путь к указанному месту назначения и сохраняют запись об этом пути для своего собственного (внутреннего) пользования.

Организация прозрачного моста В локальных сетях Ethernet используется метод STA, в Token Ring — метод SR. При использовании STA с помощью мостов определяется, какой порт посылает пакет с данным адресом места назначения. Мосты с маршрутизацией по источнику знать не знают никаких инструкций по маршрутизации — они просто направляют пакет, используя информацию об установленном соответствии, которую посылающий узел включает в пакет. Так могут ли локальные сети Ethernet и Token Ring взаимодействовать друг с другом или же они обречены на взаимное непонимание?

Как работает маршрутизатор Сеть может иметь более одного маршрутизатора, подключенного к другим сетям, но один из них должен быть определен как шлюз по умолчанию, и он будет управлять передачей данных. Единственное исключение из этого правила случай, когда шлюз по умолчанию работает некорректно. При этом в работу включается альтернативный шлюз, если, конечно, он определен.

Кто позаботится о хранимой информации. Какая информация используется при определении пути пакета к месту назначения и кто отвечает за выбор этого пути? Все зависит от сетевых установок, от средств, поддерживаемых сетью данного типа и ее оборудованием. Информация о маршрутизации может быть получена на основании данных об узлах. (При этом исходный путь определяется информацией, хранящейся в передающем узле, или на основании данных о маршрутиза торах Путь определяется с помощью информации, хранящейся в сетевых маршрутизаторах.)

Использование таблиц маршрутизации Таблица маршрутизации может содержать путевую информацию, ис пользуемую для достижения как определенной сети, входящей в интерсеть, так и определенного узла интерсети. Таблица маршрутизации потенциально может также содержать информацию о маршрутизаторе по умолчанию, используемую тогда, когда недоступны другие пути. Это избавляет маршру тизаторы и хосткомпьютеры от необходимости хранить точные инструкции для достижения каждого возможного места назначения в сети. Если путь не указан, используется путь, заданный по умолчанию.

Шлюзы для мэйнфреймов Большинству читателей этой книги, скорее всего, никогда не приходи лось обеспечивать связь с мэйнфреймами, однако если вы собираетесь это делать, то знайте, что вам потребуется устройство, называемое шлюзом (gateway). Шлюзы выполняют более сложную работу, чем мосты или мар шрутизаторы. Мосты просто извлекают информацию из вашего пакета, просматривают адреса источника и места назначения, и передают пакет в требуемое место. Маршрутизаторы просматривают информацию в пакете и передают пакет от одного маршрутизатора другому, изменяя адреса канала связи источника и места назначения вдоль пути, но не изменяя никакой другой информации внутри пакета. Шлюзы могут эффективно трансфор мировать информацию, записанную в формате одного стандартного про токола, в формат другого. Шлюзы обрабатывают данные, переносимые между сетями, использующими в корне отличные протоколы, с помощью одного из двух способов: туннелирования и эмуляции терминала.

В 1993 году узаконили четыре уровня сетевого взаимодействия стека протоколов TCP/IP: 1) канальный (сетевые аппаратные средства и драйверы устройств); 2) сетевой (базовые коммуникации, адресация и маршрутизация); 3) транспортный (связь между программами в сети); 4) прикладной (прикладные программы конечных пользователей).
Оценка производительности ПК, серверов ЛВС, серверов баз данных, ЛВС в целом