10. Засоби з’єднання локальних мереж.(22 вопрос)

При збільшенні розмірів локальних мереж, користувач незаба­ром зіштовхується з обмеженням на довжину сегмента, зв'язаним із за­гасанням електричного сигналу в каналі зв'язку. Більш складні про­блеми виникають при спробах зв'язати кілька локальних мереж в одну мережу більшого розміру. Ситуація ускладнюється тим, що різні мережі можуть використовувати різні топології, різні типи ка­налів зв'язку і різні методи доступу. Постійні зміни визначень і ви­користовуваних стандартів з боку фірм-виробників ще більше погі­ршує положення справ. Строго об'єктивний підхід до аналізу сфор­мованої ситуації досягається використанням моделі OSI.

Існують різні засоби, призначені для поєднання мереж на різних рівнях моделі OSI:

Повторювач (repeater) є пристроєм зв'язку нижнього, фізич­ного рівня. У більшості мереж як передавальне середовище вико­ристовуються кручені пари, коаксіальні і волоконно-оптичні кабе­лі. Кожний з цих типів ліній зв'язку має свою специфічну характе­ристику загасання переданого сигналу. При падінні рівня сигналу нижче визначеної величини неможливо забезпечити надійний при­йом сигналу. Повторювачі використовуються для посилення сигналу і, отже, для підвищення довжини і надійності мережі.

Для мереж з конкурентним методом доступу, у яких плану­ється вихід на граничні навантаження, в якості за­собу нарощування кількості сегментів використовуються мости (bridges). Відразу після першого включення міст починає працювати як повторювач, копіюючи всі кадри з одного сегмента мережі в інший. Міст постійно відслідко­вує всі кадри на обох сегментах мережі і, отже, повинен мати ду­же високу швидкість обробки інформації, щоб не сповільнювати роботу мережі/Одночасно міст починає формувати адресну табли­цю для кожного сегмента мережі, запам'ятовуючи, у якому сегменті знаходиться мережна точка з визначеною адресою мережної плати.

Мости здатні до самонавчання. їхні програмні засоби видають ши­рокомовні повідомлення, на які надходять відповіді від усіх мереж-них пристроїв. Програмні засоби моста читають адреси джерела кожного пакета або кадру і складають внутрішню таблицю адрес.

Сформовані таблиці використовуються для фільтрації кадрів, адреси приймача і передавача яких належать одному сегментові. Одержавши такий кадр, міст не копіює його в сусідній сегмент. Якщо ж міст виявляє кадр, джерело і приймач якого належать різ­ним сегментам мережі, то буде виконане копіювання кадру, тобто міст спрацює як повторювач. При відсутності в таблицях, створе­них мостом, інформації про відправника або одержувача, кадр буде копіюватися в інший сегмент. Він буде передавати пакет або кадр доти, поки не знайде місце розташування джерела повідомлення. Це дозволяє здійснити механізм захисту від неповноти таблиць адрес. З одного сегмента в інший будуть копіюватися всі широкомовні повідомлення типу BROADCAST,одержувачами яких повинні бути всі точки мережі.

Для передачі кадрів між мережами з різними протоколами канального рівня ви­користовуються пристрої, називані маршрутизаторами (routers). При цьому обмін можливий тільки якщо обидві з'єднувані мережі мають однаковий або сумісний протокол мережного рівня. Протокол мережного рівня забезпечує можливість апаратно-незалежної адресації.

Маршрутизатор підключається до двох або більш мереж з вико­ристанням відповідної кількості мережних карт. Він являє собою ком­п'ютер або спеціалізований пристрій з убудованим комп'ютером. На маршрутизаторі як правило запускається багатозадачна операційна сис­тема або спеціалізоване програмне забезпечення. При цьому фізичні ад­реси мережних карт кожної мережі установлюються відповідно до угод кожної мережі і відомі всім пристроям, що входять у кожну мережу. Це дозволяє всім мережним точкам кожної мережі передавати кадри на маршрутизатор. Маршрутизатори не зобов'язані відслідковувати паке­ти підключених до них мереж. Вони приймають тільки широкомовні повідомлення і пакети, безпосередньо їм адресовані.

Широкомовні повідомлення ніколи не передаються маршрутизаторами далі, хоча приймаються ними й аналізуються.

Ні мости, ні маршрутизатори не можуть виконувати перетворення протоколів мережного рівня. Пристрій, що здатний виконувати це перетворення, повинен обробляти не тільки пакети і кад­ри, але й саме повідомлення. У зв'язку з цим, такий пристрій по­винен виконувати перетворення на транспортному або більш ви­сокому рівні. Такий пристрій називається шлюзом (gateway).