[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Kurs komputerowy
„Administrowanie Sieciami
Komputerowymi”
materiały pomocnicze do laboratorium
Opracowali: Rafał Piątek, Marcin Godlewski
LUBLIN 2003
SPIS TREŚCI
1. Wstęp
Dynamiczny rozwój sieci teleinformatycznych oraz coraz większe zapotrzebowanie na szybki
dostęp do mediów (internet, telefony, telewizja ) jest motorem napędowy do powstawania
coraz to nowszych, szybszych i wydajniejszych urządzeń przełączających wykorzystywanych
w tych sieciach. W dniu dzisiejszym jest trudno sobie wyobrazić większą firmę bez własnej
wewnętrznej sieci LAN, a o dostępie do internetu marzy większość współczesnych dzieci.
Niestety mało kto kojarzy oglądaną stronę WWW z szeregiem urządzeń ,które są odpowie-
dzialne za połączenie. Dlatego też poniżaj zamieszczono krótki, ale dosyć szczegółowy opis
podstawowych elementów aktywnych wykorzystywanych do budowy infrastruktury siecio-
wej.
2 Koncentrator (ang. Repeater, hub)
W cyfrowych systemach komunikacji jest to urządzenie które, odbiera sygnał cyfrowy i od-
twarza go do innej części sieci. Pracują one wyłącznie na warstwie 1 modelu OSI łącząc po-
szczególne segmenty nawet o różnych mediach przenoszenia (kabel miedziany ze światłowo-
dem itp.) w jedną duża sieć. Wadą stosowania repeaterów jest powstawanie jednej dużej do-
meny kolizyjnej obejmującej wszystkie segmenty przez nie łączone. Przeciętny użytkownik
sieci na pierwszy rzut oka nie jest wstanie stwierdzić czy w jego LAN-ie występują tego typu
urządzenie.
Rys. 1 Rola koncentratora w sieci LAN na tle warstw modelu OSI
3
Mosty (ang. bridge)
Mosty to proste urządzenia śledzące adresy MAC umieszczane w przesyłanych do nich pakie-
tach. Mosty nie mają dostępu do adresów warstwy sieciowej, dlatego nie można ich użyć do
dzielenia sieci opartej na protokole TCP/IP na dwie podsieci IP. To zadanie mogą wykony-
wać wyłącznie routery.
Mosty są urządzeniami sprzęgającymi w jeden organizm dwa segmenty tej samej sieci
LAN lub dzielącymi tę sieć na dwa oddzielne segmenty (kolizji, ale nie rozgłoszeniowe). Mo-
sty wykorzystują do tego adresy generowane przez warstwę łącza (Layer 2) modelu OSI.
 Prosty most pełni funkcję inteligentnego regeneratora. Odbiera i retransmituje pakiety,
analizując przy tym, skąd pakiet przyszedł i dokąd należy go przesłać. Jeśli pakiet nie powi-
nien być retransmitowany, most nie obsługuje go. W przeciwnym wypadku pakiet jest kiero-
wany na drugą stronę mostu.
Analizując adresy MAC, urządzenie wie, czy dany pakiet należy wyekspediować na
drugą stronę mostu czy też pozostawić bez odpowiedzi. Sprzęgane segmenty mogą być bu-
dowane przy użyciu tej samej technologii (Ethernet-Ethernet) lub reprezentować odmienne
standardy (Ethernet-Token Ring). Mosty łączące dwie sieci LAN, z których każda jest budo-
wany przy użyciu innej technologii, nazywamy mostami translacyjnymi.
Rys. 2 Rola mosty w sieciach LAN
3.1
Rodzaje mostów
W zakresie technologii mostowania pakietów możemy wyróżnić trzy rodzaje mostów:
•
•
transparentne,
oparte na technologii Source Routing,
oparte na technologii Spanning Tree.
Kiedy most transparentny jest zainstalowany pierwszy raz, ekspediuje na drugą stronę
wszystkie adresy zawierające nie znane mu adresy. Most taki „uczy" się topologii sieci i do-
piero po pewnym czasie tworzy tabelę mostowania; korzystając z jej usług jedne pakiety ak-
ceptuje, a inne odrzuca. Mosty odczytują adresy generowane w podwarstwie MAC (druga
podwarstwa to LLC) drugiej warstwy modelu OSI (warstwa łącza). Są to w przypadku sieci
Ethernet 48-bitowe adresy kart sieciowych, przypisywane im na stałe przez producentów w
momencie wytwarzania karty.
Mosty Spanning Tree (metoda używana w sieciach Ethernet) mają jedną podstawową
zaletę - zapobiegają powstawaniu w sieci pętli pakietów, które mogą nieraz kompletnie za-
blokować medium.
Metoda Source Routing jest stosowana w sieciach Token Ring - pakiet danych zawiera
wtedy informację o tym, którą drogą ma dotrzeć do celu. Mosty korzystają w tej metodzie ze
specjalnych algorytmów (wysyłając wcześniej w sieć pakiety pełniące rolę „badaczy", prze-
chodzących przez wszystkie mosty, i wracających do nadawcy). Dzięki temu pakiet trafia do
stacji przeznaczenia przechodząc przez minimalną liczbę węzłów sieci.
Mosty operują w drugiej warstwie modelu OSI (warstwa łącza). Najczęściej łączą dwa seg-
menty sieci LAN wykorzystujące tą samą technologię, ale są też dostępne mosty sprzęgające
sieć Ethernet z Token Ring. Ponieważ mosty nie mają dostępu do informacji zawartych w
warstwie sieciowej, nie mogą zawiadywać ruchem pakietów przesyłanych przez sieci rozle-
głe, tak jak to robią routery.
Przedstawiony poniżej rysunek nr. 3 ilustruje proste działanie mostu. Stacja A pracu-
jąca w sieci 802.3 wygenerowała pakiet, opakowała go „kopertą" używaną przez protokół sto-
sowany w tej sieci (kapsułkowanie) i następnie wyekspediowała w łącze. Pakiet po dotarciu
•
 do mostu jest rozpakowywany z „koperty" (podwarstwa MAC warstwy łącza) i przekazywa-
ny do górnej podwarstwy warstwy łącza (czyli LLC) do dalszego przetwarzania. Tutaj most
zapakowuje pakiet w kolejną kopertę (np. tym razem używaną przez protokół stosowany w
sieci 802.5) i przekazuje do dolnej warstwy celem wyekspediowania w łącze. Pakiet jest
wreszcie odbierany przez stację B. Z mostowaniem translacyjnym należy postępować bardzo
ostrożnie. Nie zawsze jest bowiem tak, że wszystkie rodzaje pól w ramce lub inne parametry
są wspierane przez sprzęgane sieci. Wtedy most translacyjny nie będzie przekazywać pakie-
tów poprawnie.
Rys. 3 Działanie mostu na tle modelu OSI i IEEE.
Jak sama nazwa wskazuje, most lokalny sprzęga w jeden organizm dwa lokalne segmenty tej
samej sieci LAN. Most zdalny łączy ze sobą dwie sieci oddalone od siebie fizycznie o wiele
kilometrów, używając najczęściej do tego celu łącza telekomunikacyjnego. Technika zdalne-
go mostowania ma tę zaletę, że łącze pracuje bardzo szybko. Chociaż eksploatowane obecnie
łącza WAN pracują już bardzo wydajnie, to sieci LAN (a więc naturalne środowisku stoso-
wania mostów) dysponują jednak nadal dużo większą przepustowością niż sieci WAN. l cho-
ciaż most zdalny nie zwiększy w żaden sposób przepustowości łącza WAN, to dzięki zasto-
sowaniu specjalnych technik (buforów gromadzących transmitowane i odbierane pakiety)
może z powodzeniem obsłużyć nawet bardzo wymagającą aplikację, która nie pracowałaby
nigdy równie wydajnie w momencie zainstalowania w miejsce mostu standardowego routera.
Mosty operują w warstwie MAC i mogą sprzęgać sieci homogeniczne, czyli tego sa-
mego standardu (np. IEEE 802.3). Niektóre mosty, zwane translacyjnymi
(ang. translational
bridges
) - wykonują dodatkowe funkcje, dzięki którym mogą sprzęgać sieci heterogeniczne
(różnych standardów, np. IEEE 802.3 i IEEE 802.5).
Mosty można też podzielić na dwie grupy, zależnie od tego, w jakim środowisku są
stosowane. Stosując to rozróżnienie mamy do czynienia z mostami pracującymi lokalnie lub
mostami sprzęgającymi odległe sieci LAN.
Należy jeszcze wspomnieć o specyficznym węźle sieci, który nie jest ani mostem, ani route-
rem. Jest czymś pośrednim. Mowa o
brouterze
(zlepek dwóch słów angielskich - bridge i
muter). Jest to podrasowany most, ubogi krewny routera. Brouter wykonuje wszystkie opera-
cje przypisywane mostowi, a dodatkowo ma możliwość analizowania adresów generowanych
w warstwie sieciowej. Dlatego brouter może np. trasować specyficzny rodzaj pakietów (np.
generowanych przez protokół IP), a wszystkie inne pakiety mostować w ten sam sposób, jak
to robią klasyczne mosty. Broutery są obecnie stosowane niezmiernie rzadko i zostały całko-
wicie wyparte przez routery wieloprotokołowe.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]