Глава 7 Конфигурирование коммутаторов

В этой главе...

■ Описана микросегментация

■ Описано, как коммутатор узнает адреса других устройств

■ Описана скоростная коммутация

■ Описана работа коммутатора и коллизионные домены

■ Описаны широковещательные домены

■ Описано конфигурирование коммутаторов в локальных сетях

■ Рассмотрено тестирование конфигурации коммутатора локальной сети LAN

■ Описано управление коммутаторами локальных сетей LAN

Конфигурирование коммутаторов

Коммутаторы являются устройствами 2-го уровня, которые используются для смягчения нехватки полосы пропускания и решения проблемы переполнения в сети. Коммутаторы могут сегментировать локальную сеть LAN на микросегменты (microsegments), которые состоят из двух рабочих станций. Таким образом из одного крупного сегмента создаются свободные от коллизий домены. Хотя коммутатор LAN ликвидирует коллизионные домены (collision domains), все подсоединенные к нему устройства остаются частью одного широковещательного домена (broadcast domain). Вследствие этого все узлы, подсоединенные к коммутатору LAN, получают широковещательные сообщения от всего лишь одного передающего их узла.

В настоящей главе приведен обзор базовых атрибутов коммутаторов, а также их операционные характеристики. Основное внимание в ней уделено базовому конфигурированию, тестированию и управлению коммутаторами, работающими на основе IOS Cisco. Также приведены рекомендации по установке IP-адресов портов и других параметров конфигурации коммутаторов.

Рекомендуется выполнить лабораторные работы (e-Lab Activities), ознакомиться с видеоклипами (Videos) и фотографиями (PhotoZooms), которые находятся на прилагаемом к книге компакт-диске. Эти приложения дополняют материал книги и помогают лучше усвоить используемые понятия и методы.

Микросегментация

Сегментация локальной сети LAN осуществляется по двум основным причинам. Первая состоит в необходимости изолировать передачу потоков данных внутри отдельных сегментов, а вторая — в предоставлении большей полосы пропускания каждому пользователю путем создания коллизионных доменов меньшего размера.

Сегментирование сети LAN вызвано определенными причинами и предоставляет определенные преимущества. Первая из них состоит в том, что без использования сегментации локальные сети, размеры которых превышают размеры небольшой рабочей группы, быстро переполняются передаваемыми потокам и данных и эффективность их работы резко снижается вследствие коллизий. В результате фактически доступная пользователям полоса пропускания практически исчерпывается.

Сегментация сети LAN может быть выполнена с использованием мостов, коммутаторов или маршрутизаторов. Каждое из этих устройств имеет свои достоинства и недостатки. Добавление в сеть таких устройств сегментирует LAN на коллизионные домены меньшего размера. На рис. 7.1 проиллюстрировано создание четырех коллизионных доменов.

Разделение мостами и коммутаторами крупной сети на замкнутые модули предоставляет несколько преимуществ. Использование мостов и коммутаторов уменьшает объем данных, получаемых устройствами от всех подсоединенных сегментов, поскольку за пределы сегмента выходит лишь часть пересылаемых данных. При этом увеличивается количество коллизионных доменов с одновременным уменьшением размера каждого домена. Размер широковещательного домена при этом не изменяется.

Каждый интерфейс маршрутизатора подсоединен к отдельной сети, поэтому при добавлении маршрутизатора в локальную сеть LAN создаются как коллизионные, так и широковещательные домены меньшего размера. Это происходит потому, что маршрутизаторы не пересылают далее широковещательные сообщения, если они не сконфигурированы для этого специально.

Коммутаторы используют микросегментацию для уменьшения размеров коллизионных доменов в локальной сети LAN. Это осуществляется путем создания выделенных сетевых сегментов (соединений типа “точка-точка”) и соединения этих сегментов в виртуальную сеть внутри коммутатора.

Эта виртуальная сеть существует только тогда, когда двум узлам требуется обменяться данными. Такая сеть называется виртуальной, поскольку она существует только в случае необходимости и устанавливается внутри коммутатора. На рис. 7.2 показана сеть до и после микросегментации. 

Рис. 7.2 Микросегментация сети