Обзор и технические возможности коммутаторов фирмы Cisco
Другие рефераты
Кафедра информационных технологий и компьютерных сетей
Реферат
Тема:
Обзор и технические возможности коммутаторов фирмы Cisco.
Киев 2004
План
Введение 1
Атрибуты коммутаторов Ethernet 4
Сравнение сетевых устройств 7
Классы коммутаторов Ethernet 8
Применение коммутаторов 13
Виртуальные локальные сети VLAN 16
Сравнение коммутаторов Cisco 18
Заключение 20
Список литературы 21
Введение
Разработанный в 1973 стандарт Ethernet сегодня является наиболее
популярным среди стандартов ЛВС. Как технология с разделяемой средой
Ethernet обеспечивает скорость передачи 10 мегабит в секунду (Mbps) для
всех пользователей, имеющих доступ к среде передачи и протокол разрешения
доступа.По мере расширения сети доступная пользователю полоса (средняя
скорость передачи) сужается за счет того, что канал 10 Mbps делится между
всеми узлами сети. Повышение производительности компьютеров и использование
приложений с интенсивным сетевым трафиком требует расширения полосы для
полной реализации возможностей программ и оборудования. Расширение сетей и
повышение производительности компьютеров требуют расширения доступной
пользователям полосы, обеспечиваемой сетевой средой передачи.
Существует два способа расширения полосы, доступной каждому
пользователю. Технология Fast Ethernet базируется на расширении полосы
разделяемой среды до 100 Mbps, обеспечивая рост скорости в 10 раз. Другим
способ является снижение числа узлов сети, имеющих доступ к разделяемой
среде и, следовательно, расширение доступной оставшимся узлам полосы. В
предельном случае вся полоса канала передачи может быть предоставлена
одному пользователю.
Процесс снижения числа узлов в сети называется сегментацией и
осуществляется за счет деления большой сети на несколько меньших. Поскольку
пользователям может требоваться доступ к ресурсам других сегментов, нужен
механизм обеспечения такого доступа, обеспечивающий межсегментный обмен с
достаточно высокой скоростью. Устройства, называемые коммутаторами
Ethernet, обеспечивают требуемые возможности.
Коммутатор Ethernet представляет собой устройство для организации
сетей большого размера. Для того, чтобы лучше разобраться в устройстве и
работе коммутаторов Ethernet, расмотрим основы технологии организации
кабельных систем сети.
Повторители. В начале 80-х годов сети Ethernet организовывались на
базе шинной топологии с использованием сегментов на основе коаксиального
кабеля длиной до 500 метров. Увеличение размеров сетей поставило задачу
преодоления 500-метрового барьера. Для решения этой задачи использовались
повторители (repeater):
[pic]
Повторитель просто копирует (пересылает) все пакеты Ethernet из одного
сегмента во все другие, подключенные к нему. Основной задачей повторителя
является восстановление электрических сигналов для передачи их в другие
сегменты. За счет усиления и восстановления формы электрических сигналов
повторителем становится возможным расширение сетей, построенных на основе
коаксиального кабеля и увеличение общего числа пользователей сети
Мосты. При использовании повторителей максимальная протяженность сети
составляет 2500 метров. Для преодоления этого ограничения требуются другие
устройства, называемые мостами (bridge). Мосты имеют много отличий от
повторителей. Повторители передают все пакеты, а мосты только те, которые
нужно. Если пакет не нужно передавать в другой сегмент, он фильтруется. Для
мостов существуют многочисленные алгоритмы (правила) передачи и фильтрации
пакетов минимальным требованием является фильтрация пакетов по адресу
получателя.
Другим важным отличием мостов от повторителей является то, что
сегменты, подключенные к повторителю образуют одну разделяемую среду, а
сегменты, подключенные к каждому порту моста образуют свою среду с полосой
10 Mbps. При использовании моста пользователи одного сегмента разделяют
полосу, а пользователи разных сегментов используют независимые Среды.
Следовательно, мост обеспечивает преимущества как с точки зрения расширения
сети, так и обеспечения большей полосы для каждого пользователя.
[pic]
Используемая в сетях Ethernet шинная топология на основе коаксиального
кабеля для расширения сетей предполагала применение 2-х портовых
повторителей и мостов. Однако, в конце 80-х годов началось широкое
распространение сетей на основе кабеля со скрученными парами проводников
(витая пара). Новая технология 10Base-T стала очень популярной и привела к
трансформации топологии сетей от шинной магистрали к организации соединений
типа "звезда". Требования к повторителям и мостам для таких сетей
существенно изменились по сравнению с простыми двухпортовыми устройствами
для сетей с шинной топологией - современные мосты и повторители
представляют собой сложные многопортовые устройства. Мосты позволяют
сегментировать сети на меньшие части, в которых общую среду разделяет
небольшое число пользователей.
[pic]
Маршрутизаторы, подобно мостам, также позволяют сегментировать сети
Ethernet. Маршрутизаторы фильтруют и пересылают сетевой трафик на основе
алгоритмов и правил, существенно отличающихся от тех, что используются
мостами.
Переключение портов. Сегодняшние модульные концентраторы (повторители)
часто позволяют организовать несколько сегментов, каждый из которых
предоставляет пользователям отдельную разделяемую полосу 10 Mbps. Некоторые
концентраторы позволяют программным путем разделять порты устройства на
независимые сегменты, такая возможность называется переключением портов.
Концентратор, к примеру, может содержать три различных сегмента Ethernet,
организуемые внутренними средствами хаба. Переключение портов обеспечивает
администратору сети высокую гибкость организации сегментов, позволяя
переносить порты из одного сегмента в другой программными средствами. Эта
возможность особенно полезна для распределения нагрузки между сегментами
Ethernet и снижения расходов, связанных с подобными операциями.
Атрибуты коммутаторов Ethernet.
Коммутаторы подобно мостам и маршрутизаторам способны сегментировать
сети Ethernet. Как и многопортовые мосты коммутаторы передают пакеты между
портами на основе адреса получателя, включенного в каждый пакет. Реализация
коммутаторов обычно отличается от мостов в части возможности организации
одновременных соединений между любыми парами портов устройства - это
значительно расширяет суммарную пропускную способность сети. Более того,
мосты в соответствии со стандартом IEEE 802.1d должны получить пакет
целиком до того, как он будет передан адресату, а коммутаторы могут начать
передачу пакета, не приняв его полностью.
Виртуальные соединения. Коммутатор поддерживает внутреннюю таблицу,
связывающую порты с адресами подключенных к ним устройств (таблица 1). Эту
таблицу администратор сети может создать самостоятельно или задать ее
автоматическое создание средствами коммутатора.
|MAC-адрес|Номер |
| |порта |
|A |1 |
|B |2 |
|C |3 |
|D |4 |
Используя таблицу адресов и содержащийся в пакете адрес получателя,
коммутатор организует виртуальное соединение порта отправителя с портом
получателя и передает пакет через это соединение. На рисунке 1 узел А
посылает пакет узлу D. Найдя адрес получателя в своей внутренней таблице,
коммутатор передает пакет в порт 4.
Рис. 1
Виртуальное соединение между портами коммутатора сохраняется в течение
передачи одного пакета, т.е. для каждого пакета виртуальное соединение
организуется заново на основе содержащегося в этом пакете адреса
получателя.
Поскольку пакет передается только в тот порт, к которому подключен
адресат, остальные пользователи (в нашем примере - B и C) не получат этот
пакет. Таким образом, коммутаторы обеспечивают средства безопасности,
недоступные для стандартных повторителей Ethernet (см. раздел "Сравнение
сетевых устройств").
Одновременные соединения. В коммутаторах передача данных между любыми
парами портов происходит независимо и, следовательно, для каждого
виртуального соединения выделяется вся полоса канала. Например, коммутатор
10 Mbps на рисунке 5 обеспечивает одновременную передачу пакета из A в D и
из порта B в порт C с полосой 10 Mbps для каждого соединения (рис.2).
Поскольку для каждого соединения предоставляется полоса 10 Mbps, суммарная
пропускная способность коммутатора в приведенном примере составляет 20
Mbps. Если данные передаются между большим числом пар портов, интегральная
полоса соответственно расширяется. Например, 24 портовый коммутатор может
обеспечивать интегральную пропускную способность до 120 Mbps при
одновременной организации 12 соединений с полосой 10 Mbps для каж
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
