Типы фреймов
Адресация в пределах одной канальной среды происходит с помощью МАС-адресов. На устройстве указываем IP-адрес, но с помощью протокола ARP преобразуется в МАС-адрес, поскольку свитч не умеет работать с IP-адресами.
МАС-таблица
Когда ПК1 посылает какой-то кадр на ПК2, по проводу в свитч он переходит в буфер. На основе механизма, называемый МАС-таблица, свитч перекладывает на соответствующий порт. МАС-таблица позволяет коммутатору запоминать, за каким портом сидит устройство с соответствующим МАС-адресом.
Алгоритм заполнения МАС-таблицы:
изначально МАС-таблица пуста.
после того, как один из ПК отправляет кадр, он рассылается всем участникам(unicast floading), при этом, в МАС-таблицу заносится МАС-адрес ПК-адресанта
далее, ответный кадр рассылается НЕ ВСЕМ участникам, а ПК-адресанту, т.к. его МАС-адрес уже имеется
Чем дороже коммутатор, тем больше вместимость МАС-таблицы (обычно выделяетя 1к записей, но самые пиздатые и 5к вмещают)
Если МАС-таблица переполнена, то старые записи замещаются новые
Обработка фреймов
Изучение (Learning): Когда коммутатор получает фрейм, он изучает MAC-адрес отправителя и запоминает его в своей MAC-таблице. Если MAC-адрес уже присутствует в таблице, коммутатор обновляет информацию о порте, через который был получен фрейм.
Фильтрация (Filtering): Когда коммутатор получает фрейм с адресом назначения, он проверяет свою MAC-таблицу. Если адрес назначения находится в таблице и соответствует порту, коммутатор отправляет фрейм только на этот порт, что уменьшает трафик в сети.
Пересылка (Forwarding): Если адрес назначения неизвестен или соответствует порту, который не совпадает с портом получения, коммутатор отправляет фрейм на все порты, кроме того, на котором он получен. Это особенно происходит, когда коммутатор впервые включается и еще не имеет информации о топологии сети.
Обновление (Aging): MAC-таблица коммутатора подвергается процессу старения. Если коммутатор в течение определенного времени не видит трафика от устройства с определенным MAC-адресом, связанного с определенным портом, он удаляет эту запись из таблицы.
18. Широковещательный шторм (Broadcast Storm).
Широковещательный шторм (Broadcast Storm) представляет собой ситуацию в компьютерных сетях, когда широковещательные пакеты (broadcast packets) циркулируют по сети и создают чрезмерный трафик, который может привести к перегрузке сети и снижению её производительности. Этот эффект может возникнуть в результате неправильной конфигурации сети, ошибок в программном обеспечении или неисправностей в сетевых устройствах.
Когда устройство в сети отправляет широковещательный пакет, он направляется ко всем устройствам в сегменте сети. Если сеть не настроена правильно или если есть неисправности, широковещательные пакеты могут многократно циркулировать по сети, создавая циклическую зависимость и вызывая широковещательный шторм. Это приводит к тому, что сеть перегружается трафиком, и оборудование может столкнуться с избыточной загрузкой и снижением производительности.
Проблемы, связанные с широковещательными штормами, могут быть предотвращены или уменьшены с использованием различных технологий и методов:
Spanning Tree Protocol (STP): Протокол связующего дерева (STP) помогает предотвратить циклические зависимости в топологии сети, блокируя избыточные пути и обеспечивая единственный активный путь между любыми двумя узлами.
Виртуальные LAN (VLAN): Разделение сети на виртуальные локальные сети может ограничить распространение широковещательных пакетов в пределах конкретных сегментов.