11.3. Мосты

Сеть с единственным доменом коллизий может эффективно работать только при малом количестве узлов. Если необходимо построить сеть среднего или большого размера (десятки, сотни, тысячи узлов), то можно ее разделить на несколько логических сегментов и соединить их устройствами, анализирую- щими, как минимум MAC-адреса получателей пакетов.

К таким устройствам относятся мосты (bridge), коммутаторы (switch) и маршрутизаторы (router).

Различаются мосты с маршрутизацией от источника (source-routing bridge) и прозрачные мосты (transparent bridge). Мосты с маршрутизацией от

источника характерны для маркерных сетей (Token Ring) и выполняют переда- чу кадров между сегментами на основании информации о маршруте, предос- тавленной отправителем кадра. Такие мосты имеют локальные адреса во всех сегментах, к которым они подключены, другие узлы знают об их существова-

нии и целенаправленно взаимодействуют с ними.

Более распространены прозрачные мосты, алгоритм работы которых оп-

ределен стандартом IEEE 802.1d. Такой мост невидим для других узлов и не имеет своего локального адреса. Мост прослушивает все сегменты, подключен-

ные к его портам, принимает все кадры (запоминая их в буферной памяти), и составляет таблицу MAC-адресов узлов, находящихся в этих сегментах (в эту

таблицу попадают пары: номер порта – адрес отправителя). Если адрес получа-

теля принятого кадра неизвестен мосту, то этот кадр передается во все порты, кроме того, откуда он поступил. Так же мост поступает с широковещательными и многоадресными кадрами. Если адрес получателя известен, и получатель подключен к тому же сегменту, из которого пришел этот кадр, то кадр отбра- сывается (фильтруется). Фильтрация позволяет изолировать внутрисегментный трафик: кадр, отправитель и получатель которого находятся в одном сегменте, будет отфильтрован мостом и не попадет в другие сегменты. Если адрес полу- чателя известен и относится к другому сегменту, мост передает (транслирует, продвигает - forward) этот кадр в соответствующий порт. Механизм продвиже- ния, как и фильтрация, изолирует трафик: кадр увидят станции только того сегмента, в котором находится получатель.

Производительность моста характеризуется скоростью фильтрации и скоростью продвижения пакетов (обе характеристики измеряются в пакетах в

секунду). Мост не транслирует испорченные кадры и кадры, отсеченные колли-

зией (целостность кадра проверяется вычислением контрольной суммы). Про-

цесс трансляции кадра выполняется мостом в соответствии с методом доступа, например, для Ethernet-сегментов выполняются шаги, предписанные CSMA/CD.

Поскольку узлы могут переноситься из одного сегмента в другой, мосты должны уметь обновлять таблицу MAC-адресов. Обычно это реализуется при помощи ограничения срока годности записи, по истечении которого она удаля-

ется из таблицы. Администратор может пометить часть записей как “статиче-

ские”, тогда срок годности у этих записей никогда не истечет.

Иногда мосты обладают способностью интеллектуальной фильтрации кадров в зависимости от их содержимого – адресов отправителя и получателя,

протокола верхнего уровня, значений некоторых байтов из поля данных кадра.

Мосты работают на подуровне управления доступом к среде передачи

(MAC) канального уровня модели ВОС.