CISCO порусски. Набор статей 2
Плоские сети с применением мостов
Плоские сети с применением мостов
Первоначально кампусные сети представляли собой единую локальную вычислительную сеть (ЛВС, LAN, Local-Area Network), к которой по необходимости добавлялись новые пользователи. Эти ЛВС имели логический или физический кабель, к которому подключались все устройства сети. В случае с Ethernet имелась полоса пропускания в 10 Мбит/с, которая в равной мере использовалась всеми узлами сети. Такая ЛВС образовывала единый коллизионный домен, в котором все пакеты в равной степени обрабатывались всеми устройствами. В такой ЛВС использовался метод передачи, называемый ?множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий? (Carrier Sense Multiaccess With Collision Detection, CSMA/CD). При таком подходе возникновение коллизий в таких ЛВС было обычным делом, что приводило к тому, что реальная скорость сети была значительно ниже расчетной.
При достижении максимального числа пользователей в одном коллизионном домене появлялась необходимость добавления в состав оборудования ЛВС устройств, называемых мостами (Bridge). Мост обеспечивал разделение всей ЛВС на несколько коллизионных доменов, что позволяло увеличить доступную полосу пропускания для каждого узла сети за счет сокращения количества этих самых узлов в одном коллизионном домене. Мост можно условно назвать коммутатором, работающим по принципу ?store-and-forward?. Мост производит распространение широковещательных (broadcast), многоцелевых (multicast) и неизвестных одноцелевых (unknown unicast) пакетов по всем сегментам сети. Таким образом, можно сказать, что все сегменты такой сети образуют единый широковещательный домен.
Для предотвращения возникновения петель в такой сети был разработан протокол Spanning Tree Protocol (STP), обеспечивающий, кроме того, маршрутизацию потоков данных в обход сбойных элементов активного сетевого оборудования.
Ниже приведены основные характеристики широковещательного домена STP:
-
Резервные линии связи заблокированы и не несут в себе трафика данных;
-
Между различными точками сети имеются несколько альтернативных маршрутов;
-
Время сходимости протокола STP обычно составляет 40-50 секунд;
-
Широковещательный трафик уровня 2 обрабатывается каждым узлом сети;
-
Возникновение широковещательных ?штормов? на уровне 2 сказывается на всем домене;
-
Локализация и устранение неисправностей требует больших затрат времени;
-
Степень защищенности данных на уровне 2 сильно ограничена.
Теоретически количество широковещательного трафика устанавливает практический предел размеров широковещательного домена. На практике же происходит так, что управление и поиск неисправностей в такой сети усложняются прямо пропорционально количеству подключенных пользователей. Одна неправильно настроенная рабочая станция может вывести из строя весь широковещательный домен на достаточно длительное время.
При проектировании сетей с использованием мостов каждый сегмент сети ставился в соответствие рабочей группе. Сервер рабочей группы располагался в том же сегменте, что и его клиенты, что обеспечивало ограничение трафика, передаваемого по всей сети. Здесь необходимо упомянуть о правиле 80/20, по которому строились такие ЛВС. Это правило гласит, что 80% трафика, генерируемого рабочей станцией, не должно выходить за пределы локального сегмента.
