mihaispr
Administrator
 Inregistrat: acum 17 ani
Postari: 2142
|
|
Dispozitive de interconectare pentru retelele locale:
Repetorul
Repetorul- este dispozitivul de interconectare ce functioneaza la nivel fizic. Deoarece la nivelul fizic nu exista
date ci doar biti, repetorul nu este preocupat de identificarea destinatiei sau de verificarea unui cod de
corectie, ci doar de semnalul electric pe care-l primeste si de regenerarea acestuia.
Principala sa functie este aceea de a extinde suprafata acoperita de o retea locala cu un cost si o latenta
foarte scazute.
Sirul de biti generat de o placa de retea este clar, respectând strict nivelurile de tensiune standardizate. Cu
cât sirul de biti calatoreste mai mult prin cablu, semnalul electric se deterioreaza si devine din ce în ce mai slab.
Pentru a opri deteriorarea semnalului peste o limita ce l-ar face de nerecunoscut pentru destinatie, repetorul
ia sirul de biti, îl aduce la treptele de semnalizare standardizate si îl amplifica.
Deprecierea semnalului nu apare doar când acesta calatoreste prin mediul de cupru, dar si când atasam prea
multe dispozitive la mediul de transmisie, deoarece fiecare nou dispozitiv atasat la mediu va provoca o mica
degradare a semnalului.
Exista repetoare pentru toate mediile de transmisie pe cupru - de la cablul coaxial de diferite impedante pâna
la cel torsadat. Cele mai des întâlnite retele locale sunt totusi fara îndoiala si în România retelele Ethernet.
În retelele Ethernet întâlnim deseori repetoare multiport numite huburi. Huburile vor transmite datele primite
pe unul dintre porturi pe toate celelalte porturi. Pentru mediul torsadat acestea îndeplinesc o functie
suplimentara si anume asigura conectarea tuturor nodurilor la un mediu de transmisie distribuit.
Initial au existat doua tipuri de huburi: pasive si active. Huburile pasive ofera posibilitatea interconectarii la
acelasi mediu de transmisie a mai multor dispozitive, fara a regenera semnalul la trecerea prin ele. Huburile
active vor oferi în plus fata de primele regenerarea semnalului. Datorita scaderii extrem de rapide a preturilor
si avantajelor ce le ofera aceasta regenerare de semnal huburile pasive au disparut de pe piata înca de la
sfârsitul anilor '80, din aceasta cauza în continuare prin huburi vom întelege huburi active.
Una din componentele esentiale ale protocolului Ethernet este detectia coliziunilor. Ne intereseaza care este
efectul unui repetor asupra coliziunilor.
Ce sunt domeniile de coliziune?
Un domeniu de coliziune- reprezinta acea sectiune dintr-o retea în care se va propaga o coliziune.
Ce sunt domeniile de difuzare?
Un domeniu de difuzare (domeniu de broadcast)- reprezinta acea sectiune dintr-o retea în care se va propaga
un pachet de difuzare (broadcast).
Pentru un repetor nu exista notiunea de coliziune, dupa cum nu exista notiunea de pachet de date.
Deci repetoarele extind atât domeniile de coliziune cât si pe cele de difuzare.
Repetoarele împart reteaua în microsegmente. Aceasta denumire nu este general acceptata, câteodata fiind
folosit termenul de segment pentru cele doua sau mai multe seturi de calculatoare pe care le conecteaza un
repetor.
Exista o regula foarte importanta pentru proiectarea retelelor Ethernet: regula 5-4-3.
Regula 5-4-3:
Comunicatia dintre oricare doua calculatoare sau dispozitive dintr-o retea nu trebuie sa treaca prin mai mult
de
5 microsegmente
4 repetoare consecutive
3 microsegmente populate
De ce regula 5-4-3?
Exista o fereastra de timp pentru transmiterea unui bit. Pentru Ethernet, ce ofera o viteza de 10 Mbps, durata
transmiterii unui singur bit este de 100 de nanosecunde. Dimensiunea minima a cadrului Ethernet este de 64
de octeti. Rezulta ca timpul necesar transmiterii cadrului de dimensiune minima este de 51,2 microsecunde.
De ce ne intereseaza acest timp?
Pentru ca aparitia unei coliziuni trebuie detectata înainte de expirarea acestui interval de timp. Altminteri,
aparitia unei coliziuni va fi interpretata ca o coliziune la cel de-al doilea cadru si nu pentru primul.
Puntea
Puntea sau bridge-ul este primul dispozitiv de interconectare ce poate lua decizii logice. Pentru el semnalele
electrice se transforma în octeti si în date.
Puntea este dispozitivul de interconectare ce functioneaza la nivelul legatura de date.
Puntile sunt folosite si la interconectarea a grupuri de calculatoare ce difera prin protocolul folosit la nivelul
legatura de date sau a mediului de transmisie. Astfel, exista punti ce conecteaza retele Ethernet cu retele
Token Ring, sau retele Token Ring cu retele Token Bus.
Care sunt mecanismele ce îi permit puntii sa ia decizii logice? Cele doua mecanisme ce fac din punte un
dispozitiv de interconectare "inteligent" sunt: încapsularea datelor la nivel legatura de date si folosirea unei
scheme de adresare pentru livrarea acestora.
Gruparea datelor nu se face la nivel de bit, ci la nivel de cadru, un cadru putând contine pâna la 1500 de octeti
în cazul cadrului Ethernet, sau chiar 8000 de octeti.
Principiile de functionare a puntilor
Puntea interconecteaza doua sau mai multe segmente de retea. În plus fata de un simplu calculator, care la
nivelul legatura de date se preocupa doar de încapsularea datelor în cadre, o punte trebuie sa ia decizia spre
ce segment sa trimita cadrul primit.
Va regenera puntea semnalul electric?
Da! În cazul în care pe una dintre interfete primeste un sir de biti ale caror valori nu sunt 0,85V sau -0,85V
(în cazul Ethernetului), va încerca sa-si dea seama care au fost valorile initiale a acestor biti pentru a putea
întelege cadrul primit. Odata obtinut un cadru valid, adica dupa corectarea bitilor ce nu mai aveau niveluri de
tensiune corecta, puntea va desface antetul cadrului si va analiza informatiile legate de adresa destinatie.
Dupa determinarea interfetei pe care trebuie trimis cadrul, placa de retea îl va transforma în biti, trecându-l
la nivelul fizic. Placa de retea poate genera doar câteva niveluri de tensiune, astfel încât nici nu ar fi posibila
trimiterea sirului de biti depreciat.
Principala functie a unei punti este filtrarea traficului pe baza adresei fizice.
Sa ne aplecam un pic asupra procesului prin care puntea ia decizii de comutare a unui cadru. Pentru a putea
lua astfel de decizii puntile folosesc o tabela, numita tabela de comutare (bridging / switching table) în care
fiecarei adrese fizice îi este asociata una dintre interfetele sale.
Care este rolul puntii în comunicatia dintre segmente?
Pentru acest caz vom considera aceeasi retea din figura precedenta si un trafic între statia A1 si B1. Statia A1
va asculta mediul si când acesta va fi liber va transmite un cadru. Cadrul se va propaga spre statiile A2, A3 si
spre puntea 1. Statiile vor ignora cadrul, acesta nefiind adresat lor, în schimb puntea va cauta adresa
destinatie în tabela sa de comutare. Va determina interfata pe care trebuie trimis cadrul si apoi va decide ca
aceasta interfata este diferita de cea pe care cadrul a fost primit. Astfel încât puntea va transmite cadrul
primit din segmentul A, doar pe segmentul B. Cadrul va fi receptionat atât de B1, cât si de B2, dar doar B1 îl
va prelucra.
Care este suprafata maxima pe care o poate ocupa o retea ce foloseste doar punti?
Suprafata maxima pe care se poate întinde o retea folosind doar punti nu face obiectul nici unei reglementari
explicite. Cu toate acestea, în plus fata de avantajele prezentate mai sus, puntea aduce si o serie de
dezavantaje, facând astfel ca procesul de proiectare a unei retele locale sa fie un lucru foarte delicat.
În comparatie cu repetorul, puntea înlatura limitarile impuse de regula 5-4-3, izoleaza traficul din interioru
unui segment la nivelul segmentului si ofera posibilitatea interconectarii unor segmente de retea ce folosesc
protocoale de nivel legatura de date diferite. Puntile vor extinde domeniile de difuzare, desi le limiteaza pe
cele de coliziune. În acelasi timp, costul unei punti este cu cel putin un ordin de marime mai mare decât cel al
unui repetor.
Înlocuirea repetoarelor cu punti duce o crestere a latentei în retea cu 10-30 %, datorita timpului necesar
prelucrarii informatiei de nivel legatura de date. În cazul unui trafic intens între statii aflate în segmente
diferite puntea poate duce la o gâtuire a traficului.
Pentru a putea functiona eficient o punte trebuie sa aiba la dispozitie o tabela de comutare ce contine câte o
intrare pentru fiecare dintre statiile din acea retea locala. Cautarea în aceasta tabela este o cautare
secventiala, deci extrem de ineficienta pentru o dimensiune prea mare a tabelei. Astfel dimensionarea optima
a retelei ce foloseste doar punti, desi nu se supune nici unei restrictii de lungime, va fi puternic influentata de
numarul de statii, precum si de tipul traficului, mai exact de latenta pe care ne-o putem asuma pentru diferite
tipuri de trafic.
Cum îsi construieste puntea tabela de comutare?
În exemplele anterioare am presupus ca tabela de comutare era deja construita. Aceasta tabela este pastrata
bineînteles în memoria RAM a puntii, prin urmare se va pierde daca reinitializam puntea. În plus, o punte
trebuie sa fie în stare sa includa dinamic în tabela de comutare informatii despre o noua statie conectata în
retea.
Statia A1 asculta mediul, iar când acesta este liber trimite un cadru ce are ca destinatie statia B1. Statiile A2
si A3 vor ignora cadrul. Puntea 1 va primi cadrul si va încerca sa gaseasca adresa destinatie în tabela sa de
comutare. Puntea nu va reusi sa gaseasca destinatia, deoarece tabela sa de comutare era goala, astfel încât
va retransmite cadrul pe toate segmentele la care este ea conectata, în afara de segmentul de pe care a fost
primit cadrul. Înainte de a retransmite cadrul puntea va verifica daca adresa sursa este prezenta în tabela sa
de comutare. În cazul nostru ea nu este, astfel încât puntea va crea prima intrare în tabela de comutare ce va
contine adresa fizica a statiei A1 si interfata ce conecteaza segmentul A. Cadrul va ajunge atât pe segmentul
D, unde statiile D1 si D2 vor determina ca nu acesta nu le este adresat lor, deci îl vor ignora; cât si pe
segmentul B, la statia B1, B2 si puntea 2. Puntea 2 va determina ca destinatia este în acelasi segment din care
a primit cadrul si va decide sa nu-l mai retransmita, iar statia B1 va determina ca ea este destinatarul cadrului.
Chiar si comunicatia între doua statii aflate în acelasi segment poate afecta latimea de banda din întreaga
retea daca puntea nu a apucat sa-si construiasca tabela de comutare.
Comutatoarele
Definitia cea mai raspândita a switchurilor identifica orice punte multiport cu un comutator sau switch. În
realitate, desi aceasta definitie acopera vasta majoritate a cazurilor, exista punti multiport ce nu sunt switchuri.
Uneori comutatorul este privit ca un dispozitiv de interconectare ce actioneaza atât la nivel fizic, cât si la nivel
legatura de date. Aceasta nu se datoreaza unei latente mai mici sau unui cost mai scazut comparativ cu o
punte, ci datorita faptului ca în retelele Ethernet ce folosesc mediul torsadat comutatorul preia functia
principala a hubului, si anume aceea de a asigura conectarea tuturor nodurilor la un mediu de transmisie.
Exista doua paradigme în retelele de calculatoare: arhitecturi bazate pe magistrala si indirect pe difuzare si
arhitecturi bazate pe comutare. Optarea pentru una dintre cele doua paradigme se traduce în decizia de a
folosi un comutator sau un hub.
O retea bazata pe huburi are un cost mai scazut si o latenta mai mica. Principalul avantaj al înlocuirii huburilor
cu comutatoare nu îl reprezinta înlaturarea restrictiilor impuse de regula 5-4-3, ci reducerea numarului de
utilizatori ce partajeaza aceeasi latime de banda. Comutatoarele vor oferi protectie împotriva atacurilor prin
ascultare a liniei.
Care sunt tipurile de comutare folosite de un comutator?
Exista doua metode de comutare a pachetelor: comutare directa (cut through) si comutare dupa stocare
(store and forward).
Metoda de comutare dupa stocare se bazeaza pe receptionarea întregului cadru înainte de a începe
retransmisia acestuia. Latenta acestei metode creste odata cu dimensiunea câmpului de date. Cu toate
acestea, performantele metodei de comutare dupa stocare pot fi superioare celor oferite de comutarea
directa, mai ales în cazul linilor expuse unor interferente puternice. Mecanismele de detectie a erorilor pe
care le ofera aceasta metoda de comutare permite asigurarea unei conexiuni sigure la nivelul legatura de
date.
Aparent, metoda de comutare dupa stocare ridica si problema asigurarii memoriei pentru stocarea cadrelor.
Sa luam exemplul unui comutator cu 24 de porturi. Acesta va trebui sa poata gestiona 12 comunicatii simultane,
care în cel mai defavorabil caz posibil vor transfera cadre de lungime maxima. Am ajuns astfel la o
dimensionare a memoriei RAM pentru stocarea cadrelor de aproape 18 kB. Desi dimensionarea memoriei
RAM folosite pentru stocarea cadrelor nu este principalul factor de stabilire a pretului unui switch, nu trebuie
omis faptul ca preturile pentru memoriile dispozitivelor dedicate este de câteva ori mai ridicat decât cel pentru
memoriile folosite în calculatoarele personale.
Comutarea directa presupune ca puntea sa înceapa transmiterea cadrului pe portul destinatie imediat ce
adresa destinatie a fost trecuta prin tabela de comutare si interfata de plecare a fost determinata. Cel mai
adesea se întâmpla ca transmisia cadrului sa înceapa înainte de receptionarea integrala a cadrului. Astfel
comutatorul va primi pe una dintre interfete octeti ce compun cadrul, transmitând în acelasi timp pe portul
destinatie octeti din acelasi cadru primiti mai devreme.
Pentru comutarea directa nu este necesara nici macar receptionarea integrala a antetului cadrului, adresa
destinatie fiind suficienta. Aceasta metoda se numeste comutare directa rapida (fast forward) si ofera o latenta
de aproximativ 21 de microsecunde. Datorita faptului ca retransmisia cadrului începe imediat dupa citirea
adresei destinatie, cadrele eronate vor fi transmise cu erori. Desi aceste cadre sunt respinse la nivelul
legatura de date al destinatiei (de catre placa de retea), traficul generat de retransmisia lor poate, în cazul
unui mediu de transmisie cu multe erori, sa duca la o depreciere severa a performantelor retelei.
Al doilea tip de comutare directa este comutarea fara fragmente (fragment free). Pentru aceasta metoda de
comutare vor fi filtrate fragmentele de cadre rezultate în urma unei coliziuni. Într-o retea ce respecta
specificatiile standardului Ethernet dimensiunea fragmentelor de coliziuni nu poate depasi 64 de octeti. Pentru
comutarea fara fragmente, comutatorul va determina ca sirul de octeti receptionati nu fac parte dintr-un
fragment de coliziune si abia apoi va începe retransmisia pe portul destinatie. Latenta în acest caz este de
minim 51,2 microsecunde, ceea ce reprezinta timpul necesar receptionarii a 64 de octeti.
Care sunt diferentele dintre un switch si un bridge?
Cele mai importante doua diferente dintre un comutator si o punte se refera la metodele de comutare oferite
si la proiectarea backplain-ului.
Fata de punti, comutatoarele în general implementeaza metode de comutare mai rapide. În general puntile,
desi nu sunt interesate de detectia unui numar cât mai mare de erori, implementeaza doar comutarea dupa
stocare, aceasta mai degraba din ratiuni istorice decât ca rezultat al unei decizii de optimizare a traficului în
retea.
Cea de a doua diferenta se refera la capacitatea comutatoarelor de a permite mai multe comunicatii simultane
fara a scadea latimea de banda alocata fiecareia dintre conexiuni. Spre deosebire de un switch, un bridge va
avea un backplane (adica o capacitate de comutare interna) nu mult mai mare decât viteza porturilor, astfel
ca, daca avem o conexiune la 10 Mbps între doua porturi ale unei punti si mai este initiata o noua conexiune,
fiecare dintre cele doua conexiuni va avea o banda disponibila de 5 Mbps.
Cele doua diferente dintre switchuri si bridge-uri sunt în fapt avantaje importante ale switchurilor, iar pretul
unui switch este foarte apropiat de cel al unui bridge. Cu toate acestea înca se mai produc bridge-uri si în ziua
de azi.
Exista un caz în care cele doua avantaje ale comutatoarelor nu mai sunt relevante. Este vorba de
interconectarea a doua retele ce folosesc protocoale de nivel 2 diferite. În acest caz singura metoda de
comutare posibila este store-and-forward, deoarece cel mai adesea cadrele trebuie reîmpachetate. În plus, în
general pentru interconectarea a doua retele cu protocol de nivel legatura de date diferit se foloseste un
dispozitiv dedicat, astfel încât backplane-ul dipozitivului sa nu necesite sa faca fata la mai mult de o conexiune
la un moment dat.
Care este rolul comutatoarelor în implementarea conexiunilor Ethernet half-duplex?
Comunicatia semi-duplex (half-duplex) permite doar unui singur nod sa transmita date. În Ethernet aceasta
este controlata cu ajutorul coliziunilor. Daca doua sau mai multe statii încearca sa comunice simultan,
rezultatul va fi o coliziune.
Pe interfetele unui comutator putem conecta o statie sau un segment întreg. Cu toate acestea, retelele
comutate sunt raspunsul pentru cerintele crescânde de securitate si de latime de banda pentru fiecare nod.
Retelele comutate vor folosi câte un port pentru fiecare statie, reducând dimensiunea domeniilor de coliziune
la doar doua noduri (unul fiind placa de retea din respectiva statie, iar cel de-al doilea portul din comutator ce
o conecteaza pe aceasta).
Altfel spus, comutatoarele ofera suportul pentru implementarea retelelor comutate, retele în care domeniile
de coliziune nu depasesc doua noduri.
Care este rolul comutatoarelor în implementarea conexiunilor Ethernet full-duplex?
Ethernetul full-duplex permite trimiterea si receptionarea simultana. Pentru implementarea sa este suficienta
folosirea a doua perechi de fire, la fel ca si în cazul comunicatiei semi-duplex. Diferenta fata de semi-duplex
apare în numarul nodurilor (a statiilor) ce pot participa într-o astfel de conexiune. Astfel, pentru o legatura
full-duplex este considerata punct-la-punct, adica poate fi folosita de doua si numai doua noduri. Acesta este si
motivul pentru care doar comutatoarele si nu si huburile pot comunica full-duplex.
Ethernetul, datorita coliziunilor, foloseste în medie 50-60% din banda, în vreme ce Ethernetul full-duplex ofera
100% din banda în ambele sensuri, adica o banda potentiala de 20 Mbps (câte 10 Mbps pe sens).
În plus, eliminarea coliziunilor duce si la eliminarea circuitelor de detectie a coliziunilor de la nivelul placilor de
retea si a comutatorului, deci si a latentei introdusa de detectia acestora.
Carui fapt se datoreaza variatia de pret între comutatoare?
Numarul de porturi este unul din factori ce determina pretul unui comutator. Exista un cost mediu pe port,
acest cost variind în functie de viteza si de producator. De exemplu costul pentru un port Ethernet se situeaza
între 10 si 12 $.
Pe de alta parte, datorita numarului mare de servicii ce le poate oferi un comutator, de la simpla comutare
de pachete pâna la rularea STP sau chiar a SNMP, preturile comutatoarelor variaza extrem de mult.
Astfel, daca un comutator cu 8 porturi fara nici o facilitate suplimentara poate sa coste doar 100$, un
comutator apartinând aceluiasi producator, dar oferind un management avansat, precum si posibilitatea
inserarii de noi module, poate ajunge la 2000$.
STP
O buclă de nivel legătură de date apare într-o reţea când între două dispozitive ale acesteia există două sau mai multe legături active, fiecare conexiune folosind doar dispozitive de interconectare ce pot analiza cel mult informaţii de nivel legătură de date.
Care este efectul apariţiei buclelor de nivel legătură de date?
Apariţia buclelor de nivel legătură de date este corelată cu faptul că punţile şi comutatoarele nu filtrează pachetele de difuzare şi duc la o depreciere semnificativă a performanţelor reţelei prin determinarea unor avalanşe de difuzări (broadcast storm).
Avalanşa de difuzări consumă din banda utilă a reţelei, ducând la o micşorare a bandei efective disponibile. O avalanşă de difuzări se va opri doar în cazul întreruperii buclei.
Cum se poate preveni apariţia avalanşelor de difuzări?
Soluţia trivială ar fi să instruim punţile şi comutatoarele să nu retransmită cadrele de difuzare. Din păcate acest lucru nu este posibil, deoarece o serie de protocoale folosesc cadre de difuzare pentru a funcţiona corect, unul dintre acestea fiind chiar ARP - Address Resolution Protocol. Altfel spus, filtrarea cadrelor de difuzare de către punţi ar presupune rescrierea protocoalelor fundamentale ce asigură suportul de comunicaţie.
Soluţia validă presupune identificarea buclelor şi întreruperea lor. Protocolul ce realizează aceasta se numeşte STP - Spanning Tree Protocol, şi presupune construirea unui arbore de acoperire pe graful determinat de dispozitivele de interconectare şi de conexiunile dintre acestea.
Cum funcţionează STP?
Funcţionarea acestui protocol se bazează pe crearea topologiei reţelei folosind nişte cadre speciale numite cadre BPDU (Bridge Protocol Data Unit). Aceste cadre speciale sunt folosite intens la iniţializarea comutatoarelor; ulterior, la fiecare două secunde vor fi schimbate cadre BDPU, pentru a verifica dacă nu au apărut modificări. Totodată sunt definite cinci stări în care se poate afla o interfaţă a comutatorului: starea blocat, de ascultare, de învăţare, de comutare de cadre şi nefuncţional (blocking, listening, learning, forwarding, disabled). În starea blocat nu se acceptă decât cadre BPDU, în cea de ascultare se primesc şi cadre, dar acestea nu sunt retransmise. În starea de învăţare, în plus faţă de starea de ascultare, este inspectată adresa sursă a cadrelor primite, permiţând astfel construirea tabelei de comutare. În starea de comutare cadrele primite sunt retransmise, iar tabela de comutare este actualizată. În starea nefuncţional nu se vor accepta nici cadre BPDU.
Pentru construirea arborelui de acoperire sunt necesare aproximativ 30 de secunde, timp în care toate porturile comutatoarelor sunt în starea blocat. Există trei paşi ce trebuie urmaţi pentru construirea arborelui de acoperire: mai întâi trebuie aleasă rădăcina arborelui (root bridge), apoi trebuie alese porturile rădăcină, pentru ca în final să fie determinate porturile active.
Prioritatea punţii este o valoare numerică păstrată în memoria nevolatilă a fiecărei punţi. Pe baza comparării priorităţilor tuturor punţilor din reţea se va determina puntea cu prioritatea cea mai scăzută, aceasta devenind rădăcina arborelui de acoperire.
Prioritatea punţii are o valoare implicită atribuită de producător, valoare ce poate fi modificată ulterior. În cazul folosirii mai multor echipamente produse de aceeaşi firmă, se întâmplă adesea să existe mai multe punţi ce vor avea aceeaşi prioritate. Cum vom putea decide care dintre două sau mai multe punţi cu aceeaşi prioritate să devină rădăcina arborelui? Pe baza adresei fizice. Puntea cu cea mai mică adresă fizică va deveni rădăcina arborelui de acoperire.
Pasul al doilea presupune identificarea căilor redundante dintre fiecare punte şi puntea rădăcină, apoi selectarea unei sigure căi între respectiva punte şi rădăcină şi, în final, dezactivarea celorlalte.
Pentru evaluarea unei căi vom determina costul căii, care va fi definit ca sumă a costurilor porturilor prin care trece calea. Costul unui port este definit pe lăţimea de bandă pe care o oferă portul, sau uneori chiar pe mediul de transmisie folosit pentru conectarea la port. De exemplu, pentru comutatoarele Cisco costul portului este determinat prin împărţirea lui 1000 la lăţimea de bandă pe care o oferă portul, astfel încât un port Ethernet va avea costul 100.
Pentru alegerea porturilor rădăcină vor avea prioritate porturile conectate direct la rădăcina arborelui de acoperire. În cazul în care nu există nici un port cu o conexiune directă spre puntea rădăcină, sau când avem mai mult de un singur port cu conexiune directă spre rădăcină, va fi ales portul ce are cel mai scăzut cost al căii spre rădăcină.
Ruterul
Ruterul este dispozitivul de interconectare ce are rolul de a determina calea ce trebuie urmată de un pachet pentru a ajunge la destinaţie, de a interconecta şi a schimba pachete între reţele diferite.
Ruterul este un dispozitiv de interconectare ce poate fi întâlnit mai ales la nivel WAN, dar şi la nivelul reţelei locale, una din funcţiile sale principale fiind şi acea de a oferi posibilitatea conectării LAN-urilor la WAN.
Procesul de rutare sau de determinare a căii optime se bazează pe construirea şi menţinerea unei tabele de rutare. O intrare într-o tabelă de rutare se numeşte rută şi este compusă din minim 3 elemente: adresă de reţea, mască de reţea, adresa următorului ruter şi/sau interfaţă de plecare.
Ce se întâmplă cu un pachet ajuns la un ruter?
Antetul de nivel legătura de date este despachetat. Acesta va conţine doar adresa logică a destinaţiei şi nu şi masca de reţea. Ruterul va verifica mai întâi dacă adresa destinaţie nu este cumva una dintre adresele sale. Dacă este printre adresele sale, atunci cadrul va fi trecut la nivelul superior, dacă nu ruterul va verifica dacă adresa destinaţie nu este în aceeaşi reţea cu interfaţa de pe care a primit pachetul. Dacă este atunci va abandona prelucrările asupra respectivului pachet şi va lua următorul pachet. În cazul în care destinaţia nu este nici el şi nici nu se află pe aceeaşi interfaţă de unde a primit pachetul, atunci va începe procesarea tabelei de rutare. Va extrage prima rută din tabelă şi va aplica masca de reţea adresei destinaţie conţinută în antetul pachetului. Rezultatul îl va compara cu adresa de reţea a respectivei rute. Dacă cele două coincid, pachetul va fi trimis pe interfaţa specificată de rută. Daca nu, este extrasă o nouă rută din tabelă. Procesul se repetă până la ultima rută din tabelă sau până la găsirea primei potriviri. Dacă pachetul nu corespunde nici ultimei rute atunci acesta este abandonat şi se trece la pachetul următor. Înainte de a trimite pachetul sau de a îl abandona, tabela ARP a interfeţei pe care a sosit pachetul va fi actualizată folosindu-se adresa MAC şi cea IP a sursei.
Care este efectul ruterelor asupra domeniilor de difuzare şi a domeniilor de coliziune?
La nivelul legătură de date punţile detectau coliziunile şi nu le transmiteau mai departe, dar cadrele de difuzare erau propagate mai departe.
Detecţia coliziunilor este una din principalele funcţii ale nivelului legătură de date, iar ruterul, însuşindu-şi toate funcţiile primelor niveluri, va face atât regenerarea semnalului cât şi detecţia coliziunilor. În plus ruterele, spre deosebire de punţi au acces şi la informaţiile de nivel reţea aceasta permiţându-le controlul difuzărilor şi a pachetelor de multicast. În mod implicit ruterele nu transferă pachetele de difuzare sau de multicast. Concluzionând putem spune că ruterele mărginesc atât domeniile de coliziune, cât şi pe cele de difuzare.
|
|
