Мосты. Алгоритм работы моста

Мост (bridge) является устройством канального уровня, т.е. “понимает” формат фреймов. Мост используется для объединения двух сегментов сети. Во включённом состоянии мост формирует таблицу MAC-адресов (рис.3.9), каждая запись которой содержит MAC-адрес и номер порта моста, через который должен быть отправлен фрейм, чтобы он попал на компьютер с данным MAC-адресом. Таблица MAC-адресов формируется на основе изучения поля “адрес отправителя”, содержащегося в заголовках фреймов, поступающих на порты моста. Например, если компьютер A отправит фрейм, то мост принимает этот фрейм на порт 1 и заносит в таблицу MAC-адресов информацию о том, что для отправки фрейма на компьютер А его нужно передать через порт 1.

Если в одном из подключенных к мосту сегментов осуществляется передача фрейма, то мост принимает этот фрейм и проверяет контрольную сумму. Если фрейм не повреждён, осуществляется анализ адресов отправителя и получателя по таблице MAC-адресов. Если отправитель и получатель находятся в одном сегменте, то фрейм мостом никуда не передаётся. Если отправитель и получатель находятся в разных сегментах, фрейм передаётся в следующий сегмент. Если мост не находит MAC-адрес получателя в таблице MAC-адресов, то фрейм передаётся в следующий сегмент. Широковещательный фрейм также передаётся в следующий сегмент.

Состояние коллизии мостом не передаётся. Таким образом, при помощи моста можно разбить (сегментировать) один домен коллизий на два, что позволяет повысить производительность сети.

Коммутаторы

Коммутатор (англ. switch) можно рассматривать как многопортовый мост. Коммутатор формирует таблицу MAC-адресов, на основании которой принимает решение о перенаправлении фрейма

Если отправитель и получатель находятся в одном сегменте, то фрейм никуда не передаётся. Если отправитель и получатель находятся в разных сегментах, коммутатор передаёт фрейм в соответствующий сегмент. Если MAC-адрес получателя в таблице MAC-адресов не найден, то коммутатор отправляет фрейм через все свои порты кроме того порта, на который этот фрейм принят. Широковещательный также передаётся во все сегменты, подключенные к коммутатору за исключением того сегмента, из которого этот широковещательный фрейм поступил. Состояние коллизии коммутатор не передаёт, что позволяет сегментировать домен коллизий.

Если фрейм должен быть отправлен через занятый в настоящий момент порт, коммутатор этот фрейм буферизует в своей памяти и отправляет позднее, когда порт освободится.

Принципиальным отличием сетей, построенных на основе коммутаторов без применения хабов и репитеров, является отсутствие коллизий и возможность достижения полнодуплексного режима работы. В сетях Ethernet, использующих в качестве среды передачи витую пару, передача и приём данных осуществляются по разным парам. В сетях Ethernet, использующих в качестве среды передачи оптоволокно, передача и приём данных осуществляются по разным волокнам. Если построить сеть таким образом, чтобы каждый компьютер был подключён к отдельному порту коммутатора, то в такой сети нет коллизий и возможна одновременная передача и приём данных, т.е. работа в полнодуплексном режиме. В таком случае передачу данных между двумя компьютерами через коммутируемую сеть можно рассматривать как создание виртуального соединения точа-точка между двумя компьютерами, что называется микросегментацией.

Коммутатор – сложное устройство. Для обеспечения более тонкой настройки производятся т.н. интеллектуальные (managable) коммутаторы, параметры настройки которых можно программно изменять.