Конструктивна класифікація концентраторів

За своєю конструкцією концентратори поділяють на чотири групи:

Концентратори з фіксованим числом портів.

Модульні концентратори.

Стекові концентратори.

Модульно-стекові концентратори.

Концентратори з фіксованим числом портів конструктивно виготовляють в окремому корпусі зі всіма необхідними елементами: портами, елементами керу­вання й індикації та блоком живлення, які не підлягають заміні. Такий концент­ратор, як правило, має невелике число (до 24) портів і підтримує одне фізичне середовище. Один порт такого концентратора може бути виділений для під'єд­нання до магістралі або концентратора, який підтримує інше фізичне середовище.

Модульні концентратори конструктивно виготовляються у вигляді окремих модулів {концентраторів) з фіксованим числом портів, які встановлюються на спільному шасі і через його спільну шину об'єднуються в один концентратор. Модульні концентратори часто є багатосегментними, до складу яких входять концентратори з різним числом портів, які підтримують різні фізичні середовища. Агент протоколу SNMP часто виконують у вигляді окремого модуля. Модульні концентратори найчастіше використовуються в корпоративних мережах і дозволяють гнучко реагувати на зміну конфігурації мережі. Корпоративні модульні концентратори поставляються з автономним блоком живлення, модулем керування і системою терморегулювання. Характеризуються високою вартістю.

Стекові концентратори складаються з декількох концентраторів з фіксо­ваним числом портів і мають окремі порти та кабелі для їх об'єднання в один концентратор. Такий концентратор забезпечує загальну ресинхронізацію сигналів для всіх портів і відносно правила "чотирьох хабів" є одним концентратором. Стекові концентратори мають спільний модуль SNMP і можуть, як і модульні концентратори, підтримувати різні фізичні середовища, але стосовно останніх є набагато дешевшими.

Модульно-стекові концентратори є модульними концентраторами, об'єдна­ними спеціальними зв'язками в стек. Вони поєднують переваги концентраторів обох типів. Модульно-стекові концентратори містять невелике число модулів і використовуються в невеликих мережах.

7.3. Мости локальних мереж 7.3.1. Загальна характеристика мостів

Мостом називається комунікаційний пристрій, призначений для розбиття локальної мережі на підмережі та ізоляції трафіка цих підмереж шляхом аналізу МАС-адреси кадрів, які передаються фізичним середовищем. За допомогою мостів виконують логічну структуризацію локальної мережі, тобто її поділ на логічні розподілені сегменти, які являють собою самостійні розподілені середовища з мен­шим числом вузлів. Розрізняють дво- і багатопортові мости.

Мости характеризуються такими ознаками:

Технологією локальної мережі та протоколом, який вони підтримують.

Швидкістю передавання даних.

Фізичним середовищем, в яке вони передають електричні сигнали.

Типом мікропроцесора.

Обсягом буферної пам'яті та адресної таблиці.

Числом портів.

Залежно від алгоритму їх роботи мости поділяють на три класи:

Прозорі мости;

Мости з маршрутизацією;

Мости з двома режимами роботи.

Мости, їх призначення, функції і алгоритми роботи описані в стандартах 8O2.Id і Source Routing фірми ШМ.

Прозорі мости

Прозорими мостами називають такі мости, які непомітні для мережевих адаптерів кінцевих вузлів і не змінюють алгоритму їх роботи. Алгоритм роботи прозорого моста не залежить від технології LAN, яку він обслуговує. Так, в мережі Ethernet прозорі мости передають кадри так само, як і в мережі FDDI. Прозорий міст розділяє трафік на основі аналізу МАС-адреси кадрів, які передаються фізичним середовищем.

Адресну таблицю прозорий міст будує на основі пасивного спостереження за трафіком, який циркулює в під'єднаних до його портів сегментах. При цьому міст враховує адреси відправників кадрів і закріплює їх за конкретними портами.

На рис. 7.3 показано логічну структуризацію мережі Ethernet на коаксіальному кабелі. На схемі застосовано такі позначення: БП — буферна пам'ять моста; БМП -блок мікропроцесора; AT - адресна таблиця; Пі і П₂ - перший і другий порти моста; МА — мережевий адаптер комп'ютера; РСі... РС_П_комп'ютери мережі.

Рис. 7.3. Структуризація мережі за допомогою двопортового моста

Розглянемо алгоритм роботи моста і заповнення його адресної таблиці, показаної на рис. 7.4.

 

МАС-адреса	Порт
А, А2 Аю Ацн-І Ам.2 Ап	п, п, П, п2 п2 п2

Рис. 7.4. Адресна таблиця двопортового моста

Кожний порт моста працює як кінцевий пристрій свого сегмента, але не має власної МАС-адреси. Він захоплює всі кадри, які надходять на його вхід і записує їх у свою буферну пам'ять. Тобто міст слідкує за всім трафіком і використовує МАС-адреси, які містяться в кадрах, для вивчення структури мережі і заповнення таблиці адрес. Спочатку, коли таблиця адрес ще не заповнена, міст передає кадри зі свого буфера на всі порти, крім того, з якого вони надходять. При цьому міст працює як кінцевий вузол мережі, доступ до якої він отримує згідно з правилами доступу до мережі (у даному випадку CSMA/CD).

Після того, як міст пройшов стадію навчання і заповнив таблицю адрес, кадри з буфера він скеровує на той порт, до якого згідно з таблицею адрес приєднаний порт, при цьому кадри скеровуються тільки в інший сегмент. Якщо відправник і адресат знаходяться в одному сегменті, то кадр витирається з буфера. Така операція називається фільтрацією кадрів.

Якщо надійде кадр з новою адресою, то він передається на (п-1) портів, як на початковій стадії. Кадри з широкомовними МАС-адресами передаються мостом на всі порти.

МАС-адреси, встановлені мостом внаслідок його навчання, називають динамічними. Крім динамічних, існують статичні адреси, які встановлюються ад­міністратором. Динамічні адреси, на відміну від статичних, встановлюються на певний термін, якщо протягом його дії кадри на цю адресу не надходять, то вона витирається з AT.

Багатопортові прозорі мости

Рис. 7.5. Структуризація мережі за допомогою багатопортового моста

Типову структуру багатопортового моста наведено на рис. 7.5.

МАС-адреса	Порт	Операція
001BCF3586A5 001BCF3586B8 001BCF3586D3 001BCF3581C1 001BCF35812A OO1BCF35818B	п, П2 пт П„н2 пп	LAN A Discard LAN A LAN В LAN В Flood

Рис. 7.6. Адресна таблиця багатопортового моста

Міст має дві внутрішні шини, на базі яких організовано логічні сегменти А і В, до яких через порти під'єднуються комп'ютери двох незалежних підмереж. Функції доступу до середовища під час приймання і передавання кадрів виконують мікросхеми МАС, ідентичні мікросхемам мережевого адаптера. Вони перетво­рюють електричні сигнали, які надходять на вхід з одного із сегментів, в паралельний код і записують його у буферну память. У разі передавання даних в інший сегмент вони виконують протилежну послідовність операцій.

В адресній таблиці такого моста (рис. 7.6) записані МАС-адреси комп'ютерів і номер сегмента, до якого вони належать. Адміністратор замість номера сегмента може вказати нестандартну операцію обробки кадру. Операції, які адміністратор задає у полі сегмента, є особливими функціями фільтрації, які доповнюють стандартні умови поширення кадрів. Наприклад, Piscard - ліквідувати кадр (відкинути); Flood - передати кадр у широкомовному форматі (затоплення).