Cyfroteka.pl

klikaj i czytaj online

Cyfro
Czytomierz
00183 006751 14288636 na godz. na dobę w sumie
Ethernet. Biblia administratora - ebook/pdf
Ethernet. Biblia administratora - ebook/pdf
Autor: , Liczba stron: 448
Wydawca: Helion Język publikacji: polski
ISBN: 978-83-246-9621-5 Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> komputery i informatyka >> sieci komputerowe >> sieci bezprzewodowe
Porównaj ceny (książka, ebook, audiobook).

Kompendium wiedzy o sieciach Ethernet! Biblia administratora sieci Ethernet!

Standard Ethernet powstał w 1976 roku w ośrodku badawczym firmy Xerox. Wykorzystywany do budowy sieci lokalnych, znajduje zastosowanie praktycznie w każdym miejscu. Sieci Ethernet spotkasz zarówno w mieszkaniach czy domach, jak i w biurach czy centrach danych. W zależności od budżetu, jakim dysponujesz, możesz zbudować sieć dostosowaną do własnych potrzeb. Nowoczesne sieci Ethernet pozwalają na niezawodne przesyłanie danych z ogromnymi prędkościami.

W Twoje ręce oddajemy biblię wiedzy o sieciach Ethernet, która odpowie na wszystkie nurtujące Cię pytania oraz zaprezentuje nowoczesne techniki wykorzystania tych sieci. Przekonasz się, jak wygląda proces automatycznej negocjacji oraz jak zasilać urządzenia za pomocą Ethernetu. W kolejnych rozdziałach znajdziesz charakterystyczne elementy popularnych sieci 10, 100 i 1000 Mb/s oraz niezwykle wydajnych sieci o prędkości dochodzącej do 400 Gb/s. Trzecia część tej książki została poświęcona budowie systemu Ethernet. Poznasz tu systemy okablowania strukturalnego, dostępne kable, złącza oraz przełączniki. Książka ta jest obowiązkową pozycją na półce każdego administratora, który chce poznać swoją sieć od podszewki.

Dzięki tej książce:
Znajdź podobne książki Ostatnio czytane w tej kategorii

Darmowy fragment publikacji:

Tytuł oryginału: Ethernet: The Definitive Guide Tłumaczenie: Radosław Meryk ISBN: 978-83-246-9618-5 © 2014 Helion S.A. Authorized Polish translation of the English edition of Ethernet: The Definitive Guide, 2nd Edition, ISBN 9781449361846 © 2014 Charles E. Spurgeon and Joann Zimmerman.. This translation is published and sold by permission of O’Reilly Media, Inc., which owns or controls all rights to publish and sell the same. All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval system, without permission from the Publisher. Wszelkie prawa zastrzeżone. Nieautoryzowane rozpowszechnianie całości lub fragmentu niniejszej publikacji w jakiejkolwiek postaci jest zabronione. Wykonywanie kopii metodą kserograficzną, fotograficzną, a także kopiowanie książki na nośniku filmowym, magnetycznym lub innym powoduje naruszenie praw autorskich niniejszej publikacji. Wszystkie znaki występujące w tekście są zastrzeżonymi znakami firmowymi bądź towarowymi ich właścicieli. Autor oraz Wydawnictwo HELION dołożyli wszelkich starań, by zawarte w tej książce informacje były kompletne i rzetelne. Nie bierze jednak żadnej odpowiedzialności ani za ich wykorzystanie, ani za związane z tym ewentualne naruszenie praw patentowych lub autorskich. Wydawnictwo HELION nie ponosi również żadnej odpowiedzialności za ewentualne szkody wynikłe z wykorzystania informacji zawartych w książce. Wydawnictwo HELION ul. Kościuszki 1c, 44-100 GLIWICE tel. 32 231 22 19, 32 230 98 63 e-mail: helion@helion.pl WWW: http://helion.pl (księgarnia internetowa, katalog książek) Drogi Czytelniku! Jeżeli chcesz ocenić tę książkę, zajrzyj pod adres http://helion.pl/user/opinie/ethern Możesz tam wpisać swoje uwagi, spostrzeżenia, recenzję. Printed in Poland. • Kup książkę • Poleć książkę • Oceń książkę • Księgarnia internetowa • Lubię to! » Nasza społeczność Spis tre(cid:316)ci Przedmowa ............................................................................................................................. 15 Cz(cid:253)(cid:316)(cid:235) I Wprowadzenie do technologii Ethernet Prze(cid:228)(cid:241)czniki Ethernet Przysz(cid:228)o(cid:264)(cid:232) Ethernetu Historia Ethernetu Sie(cid:232) Aloha Wynalezienie Ethernetu Ulepszenia Ethernetu Przemiana Ethernetu — obs(cid:228)uga skr(cid:246)tki Przemiana Ethernetu — szybko(cid:264)(cid:232) 100 Mb/s Przemiana Ethernetu — szybko(cid:264)(cid:232) 1000 Mb/s Przemiana Ethernetu — szybko(cid:264)ci 10, 40 i 100 Gb/s Przemiana Ethernetu — obs(cid:228)uga nowych mo(cid:276)liwo(cid:264)ci 1. Ewolucja sieci Ethernet ................................................................................................23 23 24 24 26 26 27 28 28 28 29 29 2. Standardy IEEE dotycz(cid:233)ce Ethernetu .......................................................................... 31 31 33 33 34 35 35 35 37 38 39 39 40 41 42 43 Ewolucja standardu Ethernet Standardy no(cid:264)ników Ethernet Dodatki do standardu IEEE Robocze wersje standardów Ró(cid:276)nice mi(cid:246)dzy standardami DIX a IEEE Systemy no(cid:264)ników 10 Mb/s Systemy no(cid:264)ników 100 Mb/s Systemy no(cid:264)ników 1000 Mb/s Systemy no(cid:264)ników 10 Gb/s Organizacja standardów IEEE Siedem warstw modelu OSI Podwarstwy IEEE w ramach modelu OSI Poziomy zgodno(cid:264)ci Znaczenie zgodno(cid:264)ci ze standardem Identyfikatory IEEE systemów no(cid:264)ników 3 Kup książkęPoleć książkę Ramka Ethernet Protokó(cid:228) dost(cid:246)pu do no(cid:264)nika w trybie pe(cid:228)nego dupleksu Systemy no(cid:264)ników 40 Gb/s Systemy no(cid:264)ników 100 Gb/s Cztery podstawowe elementy systemu Ethernet Ramka Ethernet Protokó(cid:228) Media Access Control Sprz(cid:246)t Protoko(cid:228)y sieciowe a Ethernet Dostarczanie Best-Effort Konstrukcja protoko(cid:228)ów sieciowych Enkapsulacja protoko(cid:228)ów Protokó(cid:228) internetowy a adresy Ethernet Co dalej? Preambu(cid:228)a Adres docelowy Adres (cid:274)ród(cid:228)owy Znacznik Q Prefiks i sufiks koperty Pole typu lub rozmiaru Pole danych Pole FCS Wykrywanie ko(cid:254)ca ramki 43 43 3. System Ethernet ...........................................................................................................45 45 46 47 50 53 53 54 54 55 57 4. Ramka sieci Ethernet i tryb pe(cid:293)nego dupleksu ...........................................................59 60 60 62 63 64 64 66 67 67 68 68 69 70 70 71 71 72 73 74 74 75 76 5. Automatyczna negocjacja ...........................................................................................79 80 80 81 82 84 86 88 89 Dzia(cid:228)anie w trybie pe(cid:228)nego dupleksu Efekty dzia(cid:228)ania w trybie pe(cid:228)nego dupleksu Konfigurowanie dzia(cid:228)ania w trybie pe(cid:228)nego dupleksu Obs(cid:228)uga pe(cid:228)nego dupleksu przez ró(cid:276)ne rodzaje no(cid:264)ników D(cid:228)ugo(cid:264)ci segmentów no(cid:264)ników pracuj(cid:241)cych w trybie pe(cid:228)nego dupleksu Automatyczna negocjacja dla no(cid:264)ników (cid:264)wiat(cid:228)owodowych Podstawowe poj(cid:246)cia zwi(cid:241)zane z automatyczn(cid:241) negocjacj(cid:241) Sygnalizacja automatycznej negocjacji Multipleksowanie danych w ramkach Sterowanie (cid:228)(cid:241)czem logicznym IEEE Protokó(cid:228) dost(cid:246)pu do podsieci LLC Kontrola przep(cid:228)ywu w systemie Ethernet Operacja PAUSE Protoko(cid:228)y wysokiego poziomu a ramka Ethernet Dzia(cid:228)anie wi(cid:241)zki FLP Proces automatycznej negocjacji Równoleg(cid:228)a detekcja Dzia(cid:228)anie systemu równoleg(cid:228)ej detekcji Rozwój protoko(cid:228)u automatycznej negocjacji 4 (cid:95) Spis tre(cid:316)ci Kup książkęPoleć książkę Równoleg(cid:228)a detekcja i niedopasowanie dupleksu Charakterystyka czasowa protoko(cid:228)u automatycznej negocjacji Automatyczna negocjacja a problemy zwi(cid:241)zane z okablowaniem Ograniczanie szybko(cid:264)ci po(cid:228)(cid:241)czenia Ethernet dla kabli kategorii 3. Problemy okablowania a automatyczna negocjacja w systemach 90 91 92 93 Gigabit Ethernet Kable z przeplotem a automatyczna negocjacja Strategie konfiguracji (cid:228)(cid:241)czy dla sieci korporacyjnych Problemy z r(cid:246)czn(cid:241) konfiguracj(cid:241) Wy(cid:228)(cid:241)czanie automatycznej negocjacji Debugowanie automatycznej negocjacji Ogólne informacje dotycz(cid:241)ce debugowania Narz(cid:246)dzia i polecenia diagnostyczne Opracowanie zasad konfiguracji (cid:228)(cid:241)czy Automatyczna negocjacja dla technologii 1000BASE-X Gigabit Ethernet Polecenia automatycznej negocjacji Cele standardu PoE Urz(cid:241)dzenia, które mog(cid:241) by(cid:232) zasilane przez sie(cid:232) Ethernet Korzy(cid:264)ci ze stosowania technologii PoE 93 94 95 96 96 97 98 98 100 101 101 6. Zasilanie przez Ethernet ............................................................................................ 103 103 104 104 105 105 107 107 108 108 110 111 111 112 115 115 116 116 117 118 118 118 Zarz(cid:241)dzanie zasilaniem PoE Wymagania zasilania PoE Zarz(cid:241)dzanie portami PoE Monitorowanie PoE i nadzorowanie mocy Detekcja mocy Klasyfikacja mocy Utrzymywanie (cid:228)(cid:241)cza zasilaj(cid:241)cego Monitorowanie awarii zasilania PoE a pary kabli PoE a okablowanie Ethernet UPoE firmy Cisco EEPoE firmy Microsemi POH Standardy technologii zasilania przez Ethernet Role urz(cid:241)dze(cid:254) PoE Parametry typu PoE Dzia(cid:228)anie PoE Rozszerzenia standardu opracowane przez producentów Cz(cid:253)(cid:316)(cid:235) II Systemy mediów Ethernet 7. Sygnalizacja w mediach Ethernet oraz systemie EEE ................................................121 122 123 Interfejsy niezale(cid:276)ne od medium Komponenty warstwy Ethernet PHY Spis tre(cid:316)ci (cid:95) 5 Kup książkęPoleć książkę Kodowanie sygna(cid:228)ów Ethernet Interfejs Ethernet Szybkie interfejsy Ethernet Energooszcz(cid:246)dny Ethernet System mediów 10BASE-T Problemy sygnalizacji pasma B(cid:228)(cid:241)dzenie progu komparacji a kodowanie sygna(cid:228)u Zaawansowane techniki sygnalizacji Standard IEEE EEE Dzia(cid:228)anie EEE Wp(cid:228)yw technologii EEE na latencj(cid:246) Oszcz(cid:246)dno(cid:264)ci energii wynikaj(cid:241)ce ze stosowania EEE Interfejs Ethernetu 10BASE-T Polaryzacja sygna(cid:228)u i odwrócenie polaryzacji Kodowanie sygna(cid:228)ów w systemie 10BASE-T Komponenty mediów 10BASE-T Pod(cid:228)(cid:241)czanie stacji do sieci Ethernet 10BASE-T Test integralno(cid:264)ci (cid:228)(cid:241)cza 10BASE-T Wytyczne konfiguracji systemu 10BASE-T 125 125 126 126 127 127 128 129 130 133 133 8. Ethernet 10 Mb/s ........................................................................................................137 137 138 138 138 139 141 141 142 143 143 144 144 145 145 145 146 146 147 147 148 9. Ethernet 100 Mb/s ..................................................................................................... 149 149 149 150 150 151 154 155 155 156 156 156 157 Komponenty sygna(cid:228)owe w systemie 100BASE-TX Interfejs Ethernetu 100BASE-TX Kodowanie sygna(cid:228)u 100BASE-TX Komponenty mediów 100BASE-TX Test integralno(cid:264)ci (cid:228)(cid:241)cza 100BASE-TX Wytyczne konfiguracji systemu 100BASE-TX Alternatywne kable (cid:264)wiat(cid:228)owodowe 10BASE-FL Z(cid:228)(cid:241)cza (cid:264)wiat(cid:228)owodowe Po(cid:228)(cid:241)czenia segmentu Ethernet 10BASE-FL Test integralno(cid:264)ci (cid:228)(cid:241)cza 10BASE-FL Wytyczne konfiguracji systemu 10BASE-FL Systemy mediów (cid:264)wiat(cid:228)owodowych (10BASE-F) Stare i nowe segmenty (cid:228)(cid:241)czy (cid:264)wiat(cid:228)owodowych Komponenty sygnalizacji 10BASE-FL Interfejs Ethernetu 10BASE-FL Kodowanie sygna(cid:228)ów w systemie 10BASE-FL Komponenty mediów 10BASE-FL Charakterystyka (cid:264)wiat(cid:228)owodów 10BASE-FL Systemy mediów (cid:264)wiat(cid:228)owodowych Fast Ethernet (100BASE-FX) Komponenty sygnalizacji 100BASE-FX Kodowanie sygna(cid:228)ów w systemie 100BASE-FX Komponenty mediów 100BASE-FX Systemy mediów 100BASE-X Systemy Fast Ethernet na skr(cid:246)tce (100BASE-TX) 6 (cid:95) Spis tre(cid:316)ci Kup książkęPoleć książkę Systemy mediów Gigabit Ethernet dla okablowania typu skr(cid:246)tka (1000BASE-T) Systemy mediów (cid:264)wiat(cid:228)owodowych systemu Gigabit Ethernet (1000BASE-X) Komponenty sygnalizacji w systemie 1000BASE-X Test integralno(cid:264)ci (cid:228)(cid:241)cza 1000BASE-T Kodowanie sygna(cid:228)ów w systemie 1000BASE-X Komponenty mediów w systemie 1000BASE-X Charakterystyka (cid:264)wiat(cid:228)owodu 100BASE-FX Alternatywne kable (cid:264)wiat(cid:228)owodowe 100BASE-FX Test integralno(cid:264)ci (cid:228)(cid:241)cza 100BASE-FX Wytyczne konfiguracji systemu 100BASE-FX D(cid:228)ugie segmenty (cid:264)wiat(cid:228)owodu Komponenty sygnalizacji w systemie 1000BASE-T Kodowanie sygna(cid:228)ów w systemie 1000BASE-T Komponenty mediów 1000BASE-T Test integralno(cid:264)ci (cid:228)(cid:241)cza 1000BASE-T Wytyczne konfiguracji systemu 1000BASE-T 158 159 159 159 159 10. Gigabit Ethernet .........................................................................................................161 161 162 162 165 166 166 167 167 168 168 169 171 171 173 173 174 174 175 11. Ethernet 10 Gb/s .........................................................................................................177 177 179 179 180 183 185 185 186 186 Komponenty sygnalizacji w systemie 10GBASE-T Kodowanie sygna(cid:228)ów w systemie 10GBASE-T Komponenty mediów 10GBASE-T Test integralno(cid:264)ci (cid:228)(cid:241)cza 10GBASE-T Wytyczne konfiguracji systemu 10GBASE-T Tryb krótkiego zasi(cid:246)gu 10GBASE-T Opó(cid:274)nienia sygna(cid:228)u 10GBASE-T Charakterystyka (cid:264)wiat(cid:228)owodów 1000BASE-X Bud(cid:276)et strat w systemie 1000BASE-SX Bud(cid:276)et strat w systemie 1000BASE-LX Bud(cid:276)et strat w systemie dalekosi(cid:246)(cid:276)nym 1000BASE-LX/LH Wytyczne konfiguracji systemów 1000BASE-SX i 1000BASE-LX Opó(cid:274)nienie trybu ró(cid:276)nicowego Kable krosowe MC Architektura standardów 10 Gb/s Systemy mediów typu skr(cid:246)tka w technologii 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T) Systemy 10-gigabitowych mediów miedzianych krótkiego zasi(cid:246)gu (10GBASE-CX4) Systemy 10-gigabitowych bezpo(cid:264)rednich miedzianych kabli po(cid:228)(cid:241)czeniowych krótkiego zasi(cid:246)gu (10GSFP+Cu) Komponenty sygnalizacyjne systemu 10GSFP+Cu Kodowanie sygna(cid:228)u w systemie 10GSFP+Cu Test integralno(cid:264)ci (cid:228)(cid:241)cza 10GSFP+Cu Wytyczne konfiguracji systemu 10GSFP+Cu Systemy mediów (cid:264)wiat(cid:228)owodowych Ethernetu 10 Gb/s 10-gigabitowe uk(cid:228)ady PHY sieci LAN Specyfikacje mediów (cid:264)wiat(cid:228)owodowych 10 Gb/s 10-gigabitowe uk(cid:228)ady PHY sieci WAN 187 188 189 190 191 191 191 193 195 196 Spis tre(cid:316)ci (cid:95) 7 Kup książkęPoleć książkę Architektura systemu Ethernet 40 Gb/s 12. Ethernet 40 Gb/s ....................................................................................................... 199 200 200 204 Systemy mediów typu skr(cid:246)tka w technologii 40 Gigabit Ethernet (40GBASE-T) Systemy 40-gigabitowych mediów miedzianych krótkiego zasi(cid:246)gu Pasma PCS (40GBASE-CR4) Komponenty sygnalizacji w systemie 40GBASE-CR4 Kodowanie sygna(cid:228)u w systemie 40GBASE-CR4 Z(cid:228)(cid:241)cza QSFP+ i wielokrotne interfejsy 10 Gb/s Systemy mediów (cid:264)wiat(cid:228)owodowych Ethernetu 40 Gb/s 205 206 207 208 209 212 214 215 13. Ethernet 100 Gb/s .......................................................................................................217 217 217 220 Specyfikacje mediów (cid:264)wiat(cid:228)owodowych 40 Gb/s D(cid:228)ugo(cid:264)ci fal w systemie 40GBASE-LR4 40-gigabitowy Ethernet rozszerzonego zasi(cid:246)gu Systemy mediów typu skr(cid:246)tka w technologii Ethernetu 100 Gb/s Systemy 100-gigabitowych mediów miedzianych krótkiego zasi(cid:246)gu Architektura systemu Ethernet 100 Gb/s Pasma PCS (100GBASE-CR10) Kodowanie sygna(cid:228)u w systemie 100GBASE-CR10 Systemy mediów (cid:264)wiat(cid:228)owodowych Ethernetu 100 Gb/s Modu(cid:228) Cisco CPAK dla Ethernetu 100 Gb/s Specyfikacje mediów (cid:264)wiat(cid:228)owodowych 100 Gb/s 221 223 223 225 225 14. Ethernet 400 Gb/s ..................................................................................................... 231 231 232 232 Proponowane dzia(cid:228)anie Ethernetu 400 Gb/s Grupa analityczna Ethernet 400 Gb/s Standaryzacja 400 Gb/s Budowanie systemu Ethernet Systemy okablowania strukturalnego Standardy okablowania ANSI, TIA i EIA Rozwi(cid:241)zywanie problemów z zastrze(cid:276)onymi systemami okablowania Standardy ISO i TIA Dokumenty okablowania strukturalnego ANSI/TIA Elementy standardów okablowania strukturalnego Topologia gwiazdy Cz(cid:253)(cid:316)(cid:235) III 15. Okablowanie strukturalne ........................................................................................235 236 237 237 238 238 239 240 241 243 244 244 245 246 247 Kana(cid:228) poziomy a (cid:228)(cid:241)cze podstawowe Specyfikacje okablowania i komponentów Testowanie i ograniczenia kabli kategorii 5. i 5e Minimalne zalecenia dotycz(cid:241)ce okablowania Ethernet a system kategorii Okablowanie poziome Kategorie skr(cid:246)tki 8 (cid:95) Spis tre(cid:316)ci Kup książkęPoleć książkę Wyzwania w trakcie budowy systemu okablowania O(cid:264)miopozycyjne z(cid:228)(cid:241)cza typu RJ-45 Czteroparowe systemy po(cid:228)(cid:241)cze(cid:254) (cid:275)y(cid:228)y tip i ring Kody kolorów Kolejno(cid:264)(cid:232) (cid:276)y(cid:228) Modu(cid:228)owe panele krosowe Gniazdka w miejscu pracy Kable krosowe typu skr(cid:246)tka Komponenty poziomego segmentu kabla Kable typu skr(cid:246)tka Administracja okablowaniem Kable i komponenty identyfikuj(cid:241)ce System znakowania klasy 1. Dokumentowanie systemu okablowania Budowa systemu okablowania Jako(cid:264)(cid:232) kabli po(cid:228)(cid:241)czeniowych typu skr(cid:246)tka Kable po(cid:228)(cid:241)czeniowe jako(cid:264)ci telefonicznej Sygna(cid:228)y Ethernet a sygna(cid:228)y telefoniczne Przes(cid:228)uchy sygna(cid:228)u w okablowaniu typu skr(cid:246)tka Budowa kabla typu skr(cid:246)tka Procedury instalacyjne dla okablowania typu skr(cid:246)tka 247 248 248 250 250 251 16. Kable i z(cid:293)(cid:233)cza w okablowaniu typu skr(cid:253)tka .............................................................253 253 254 255 256 258 259 260 260 260 261 263 264 264 265 265 266 267 267 267 268 268 271 273 273 274 275 17. Kable i z(cid:293)(cid:233)cza (cid:316)wiat(cid:293)owodowe ................................................................................. 277 277 278 278 280 281 282 283 283 284 284 285 285 Kable z przeplotem w systemach 10BASE-T i 100BASE-T Czteroparowe kable z przeplotem Niepowodzenia mechanizmów automatycznej negocjacji i MDIX Identyfikacja kabla z przeplotem (cid:263)rednice rdzeni (cid:264)wiat(cid:228)owodowych Mody (cid:264)wiat(cid:228)owodów Przepustowo(cid:264)(cid:232) (cid:264)wiat(cid:228)owodu Bud(cid:276)et strat (cid:264)wiat(cid:228)owodów Z(cid:228)(cid:241)cza 50-pinowe i kable 25-parowe Harmonijkowe z(cid:228)(cid:241)cza kabli 25-parowych Wykonywanie kabli krosowych typu skr(cid:246)tka Montowanie wtyczki RJ-45 Przeplot sygna(cid:228)u Ethernet Kable urz(cid:241)dze(cid:254) Kabel (cid:264)wiat(cid:228)owodowy Z(cid:228)(cid:241)cza (cid:264)wiat(cid:228)owodowe Z(cid:228)(cid:241)cza ST Z(cid:228)(cid:241)cza SC Z(cid:228)(cid:241)cza LC Z(cid:228)(cid:241)cza MPO Budowanie kabli (cid:264)wiat(cid:228)owodowych Kody kolorów (cid:264)wiat(cid:228)owodów Spis tre(cid:316)ci (cid:95) 9 Kup książkęPoleć książkę Przeplot sygna(cid:228)u w systemach (cid:264)wiat(cid:228)owodowych Przeplot sygna(cid:228)u w kablach MPO 286 287 Podstawowe funkcje prze(cid:228)(cid:241)czników Podstawowe funkcje prze(cid:228)(cid:241)czników Mosty i prze(cid:228)(cid:241)czniki Czym jest prze(cid:228)(cid:241)cznik? Dzia(cid:228)anie prze(cid:228)(cid:241)czników ethernetowych Nauka adresów Filtrowanie ruchu Flooding ramek Ruch rozg(cid:228)oszeniowy i multiemisja (cid:227)(cid:241)czenie prze(cid:228)(cid:241)czników P(cid:246)tle przekazywania Protokó(cid:228) drzewa rozpinaj(cid:241)cego Problemy wydajno(cid:264)ci prze(cid:228)(cid:241)czników Wydajno(cid:264)(cid:232) przekazywania pakietów Pami(cid:246)(cid:232) portu prze(cid:228)(cid:241)cznika Procesor prze(cid:228)(cid:241)cznika i pami(cid:246)(cid:232) RAM Specyfikacje prze(cid:228)(cid:241)cznika Cz(cid:253)(cid:316)(cid:235) IV Prze(cid:293)(cid:233)czniki Ethernet i projektowanie sieci 18. Prze(cid:293)(cid:233)czniki Ethernet ................................................................................................ 291 292 292 292 293 294 296 297 297 299 299 300 306 306 307 307 307 310 311 311 312 313 315 315 19. Projektowanie sieci Ethernet z prze(cid:293)(cid:233)cznikami ........................................................317 317 317 318 320 321 321 322 324 325 327 327 328 330 330 330 Zwi(cid:246)kszona wydajno(cid:264)(cid:232) sieci Hierarchia prze(cid:228)(cid:241)czników i szybko(cid:264)ci (cid:228)(cid:241)czy uplink Szybko(cid:264)ci uplink a ograniczenia ruchu Konwersacje wielokrotne W(cid:241)skie gard(cid:228)a prze(cid:228)(cid:241)cznika Zarz(cid:241)dzanie prze(cid:228)(cid:241)cznikami Porty-lustra Filtry ruchu prze(cid:228)(cid:241)czników Wirtualne sieci LAN Protokó(cid:228) MSTP 802.1Q Jako(cid:264)(cid:232) us(cid:228)ug (QoS) Dzia(cid:228)anie i zastosowania routerów Routery czy mosty? Prze(cid:228)(cid:241)czniki specjalne Prze(cid:228)(cid:241)czniki wielowarstwowe Prze(cid:228)(cid:241)czniki dost(cid:246)powe Zalety stosowania prze(cid:228)(cid:241)czników w projektach sieci Hierarchiczny projekt sieci Odporno(cid:264)(cid:232) sieci z prze(cid:228)(cid:241)cznikami na awarie Protokó(cid:228) drzewa rozpinaj(cid:241)cego a odporno(cid:264)(cid:232) sieci na awarie Routery 10 (cid:95) Spis tre(cid:316)ci Kup książkęPoleć książkę Stosy prze(cid:228)(cid:241)czników Prze(cid:228)(cid:241)czniki Ethernetu przemys(cid:228)owego Bezprzewodowe punkty dost(cid:246)powe Prze(cid:228)(cid:241)czniki dostawców us(cid:228)ug internetowych Ethernet miejski Prze(cid:228)(cid:241)czniki centrów danych Zaawansowane funkcje prze(cid:228)(cid:241)czników Monitorowanie przep(cid:228)ywu ruchu sFlow i NetFlow Zasilanie przez Ethernet (PoE) 331 332 332 333 333 334 336 336 337 337 Wydajno(cid:264)(cid:232) kana(cid:228)u Ethernet Projektowanie niezawodnych sieci Dokumentacja sieci Model rozwi(cid:241)zywania problemów Wykrywanie problemów Gromadzenie informacji Izolacja usterki Projektowanie sieci pod k(cid:241)tem najlepszej wydajno(cid:264)ci Pomiary wydajno(cid:264)ci sieci Ethernet Skala czasowa pomiarów Przepustowo(cid:264)(cid:232) danych a szeroko(cid:264)(cid:232) pasma Prze(cid:228)(cid:241)czniki a przepustowo(cid:264)(cid:232) sieci Rozwój przepustowo(cid:264)ci sieci Zmiany wymaga(cid:254) aplikacji Projektowanie z my(cid:264)l(cid:241) o przysz(cid:228)o(cid:264)ci Wydajno(cid:264)(cid:232) pó(cid:228)dupleksowych kana(cid:228)ów Ethernet Trwa(cid:228)e mity o wydajno(cid:264)ci pó(cid:228)dupleksowych kana(cid:228)ów Ethernet Symulacje wydajno(cid:264)ci pó(cid:228)dupleksowych kana(cid:228)ów Ethernet Cz(cid:253)(cid:316)(cid:235) V Wydajno(cid:316)(cid:235) i rozwi(cid:233)zywanie problemów 20. Wydajno(cid:316)(cid:235) sieci Ethernet .......................................................................................... 341 341 342 342 344 347 348 350 353 354 354 354 355 21. Rozwi(cid:233)zywanie problemów z sieci(cid:233) ........................................................................357 357 359 359 360 360 362 363 364 364 364 365 366 Ustalanie (cid:264)cie(cid:276)ki sieciowej Powtórzenie objawów Izolacja problemu z wykorzystaniem wyszukiwania binarnego Instrukcje obs(cid:228)ugi urz(cid:241)dze(cid:254) Monitorowanie systemu i metryki bazowe Rozwi(cid:241)zywanie problemów w sieciach z okablowaniem typu skr(cid:246)tka Narz(cid:246)dzia do rozwi(cid:241)zywania problemów w sieciach z okablowaniem typu skr(cid:246)tka Typowe problemy w systemach sieciowych z okablowaniem typu skr(cid:246)tka Rozwi(cid:241)zywanie problemów w systemach (cid:264)wiat(cid:228)owodowych Narz(cid:246)dzia do rozwi(cid:241)zywania problemów w systemach (cid:264)wiat(cid:228)owodowych Typowe problemy z okablowaniem (cid:264)wiat(cid:228)owodowym 366 367 370 370 371 Spis tre(cid:316)ci (cid:95) 11 Kup książkęPoleć książkę Rozwi(cid:241)zywanie problemów z (cid:228)(cid:241)czem danych Zbieranie informacji o (cid:228)(cid:241)czu danych Zbieranie informacji za pomoc(cid:241) sond Rozwi(cid:241)zywanie problemów w warstwie sieci Cz(cid:253)(cid:316)(cid:235) VI Dodatki 372 372 373 373 Dostawcy kabli i z(cid:228)(cid:241)czy Testery kabli Informacje na temat okablowania Ramki ethernetowe jumbo Konwertery mediów Ethernet Identyfikatory OUI interfejsów Ethernet — kody producentów Lista identyfikatorów OUI prowadzona przez IEEE Lista identyfikatorów OUI opracowana przez wolontariuszy Mosty Ethernet i protokó(cid:228) drzewa rozpinaj(cid:241)cego Tryby awarii sieci warstwy 2. Projekty rekomendowane przez Cisco Prze(cid:228)(cid:241)czniki Ethernet Analizatory protoko(cid:228)ów sieciowych Informacje dotycz(cid:241)ce zarz(cid:241)dzania sieci(cid:241) Dokumenty RFC Power over Ethernet Dokumenty i organizacja standardów A Zasoby ........................................................................................................................ 377 377 378 378 378 378 379 379 379 379 380 381 381 381 382 382 383 383 383 383 383 383 383 384 384 384 384 384 385 B Tryb pó(cid:293)dupleksowy z protoko(cid:293)em CSMA/CD .........................................................387 388 389 390 391 391 392 392 393 393 Model OSI BICSI Standardy dotycz(cid:241)ce technologii Fibre Channel Standard IEEE 802.3 (Ethernet) Standardy dotycz(cid:241)ce prze(cid:228)(cid:241)czników i mostów IEEE 802.1 Telekomunikacyjne standardy okablowania Inne organizacje standaryzacyjne Wydajno(cid:264)(cid:232) prze(cid:228)(cid:241)czników Opó(cid:274)nienia prze(cid:228)(cid:241)czników Zarz(cid:241)dzanie prze(cid:228)(cid:241)cznikami i sieci(cid:241) Monitorowanie przep(cid:228)ywu ruchu Zasady kontroli dost(cid:246)pu do no(cid:264)nika Parametry czasowe systemu mediów Szczelina czasowa w systemie Ethernet Szczelina czasowa a rozmiary sieci Zastosowania szczeliny czasowej Szczelina czasowa a minimalna d(cid:228)ugo(cid:264)(cid:232) ramki Detekcja kolizji a czas odczekiwania „Z(cid:228)a reputacja” kolizji Dzia(cid:228)anie mechanizmu wykrywania kolizji 12 (cid:95) Spis tre(cid:316)ci Kup książkęPoleć książkę Domeny kolizji Zaw(cid:228)aszczanie kana(cid:228)u Ethernet Dzia(cid:228)anie trybu pó(cid:228)dupleksu w systemach Gigabit Ethernet Urz(cid:241)dzenia DTE Interfejs AUI Suwakowy zatrzask AUI Sygna(cid:228)y AUI Pó(cid:274)ne kolizje Algorytm odczekiwania podczas obs(cid:228)ugi kolizji Dzia(cid:228)anie algorytmu odczekiwania Wybór czasu odczekiwania Wymiary pó(cid:228)dupleksowej sieci Gigabit Ethernet Poszukiwanie okresów bitowych Rozszerzenie no(cid:264)nej Wi(cid:241)zki ramek Zasada powstawania zjawiska zaw(cid:228)aszczenia kana(cid:228)u Przyk(cid:228)ad zaw(cid:228)aszczenia kana(cid:228)u D(cid:228)ugoterminowa sprawiedliwo(cid:264)(cid:232) Rozwi(cid:241)zanie problemu zaw(cid:228)aszczania kana(cid:228)u? 394 395 396 397 398 399 400 401 402 402 403 404 404 405 406 C Transceivery zewn(cid:253)trzne ..........................................................................................409 409 410 411 412 412 414 415 415 416 417 417 419 420 420 420 421 421 422 425 S(cid:293)owniczek ............................................................................................................................427 Skorowidz .............................................................................................................................441 Wytyczne dla portu koncentratora Problemy z koncentratorami Kaskadowe (cid:228)(cid:241)czenie koncentratorów portów Sygna(cid:228) testu SQE a koncentrator portów Kabel transceivera AUI Jednostka do(cid:228)(cid:241)czania medium (MAU) Ochrona transceivera przed jabberingiem Sygna(cid:228) testowy SQE Dzia(cid:228)anie sygna(cid:228)u testowego SQE Stacje Ethernet a test SQE Koncentrator portów AUI Interfejs zale(cid:276)ny od medium Interfejs niezale(cid:276)ny od medium Z(cid:228)(cid:241)cze MII Transceivery MII i kable Spis tre(cid:316)ci (cid:95) 13 Kup książkęPoleć książkę 14 (cid:95) Spis tre(cid:316)ci Kup książkęPoleć książkę ROZDZIA(cid:292) 18. Prze(cid:293)(cid:233)czniki Ethernet Prze(cid:228)(cid:241)czniki Ethernet (ang. switches), znane równie(cid:276) jako mosty (ang. bridges), s(cid:241) podstawowym blokiem budulcowym sieci i s(cid:241) tak powszechnie stosowane, (cid:276)e cz(cid:246)sto si(cid:246) o nich zapomina. Mo(cid:276)na zbudowa(cid:232) sie(cid:232), nie wiedz(cid:241)c zbyt wiele o tym, jak dzia(cid:228)aj(cid:241) prze(cid:228)(cid:241)czniki. Jednak podczas budowy wi(cid:246)kszych systemów sieciowych zrozumienie dzia(cid:228)ania prze(cid:228)(cid:241)czników oraz zapisów standardów pozwalaj(cid:241)cych na wspólne dzia(cid:228)anie prze(cid:228)(cid:241)czników jest bardzo przydatne. Technologi(cid:246) Ethernet stosuje si(cid:246) do budowy sieci ró(cid:276)nych rozmiarów — od najmniejszych do najwi(cid:246)kszych oraz od najprostszych do najbardziej skomplikowanych. Ethernet (cid:228)(cid:241)czy kompu- tery domowe i inne urz(cid:241)dzenia gospodarstwa domowego. Prze(cid:228)(cid:241)czniki dla sieci domowych s(cid:241) zazwyczaj ma(cid:228)e, tanie i proste. Sieci Ethernet (cid:228)(cid:241)cz(cid:241) si(cid:246) tak(cid:276)e z internetem, a prze(cid:228)(cid:241)czniki dla dostawców us(cid:228)ug internetowych s(cid:241) du(cid:276)e, drogie i skomplikowane. W sieciach kampusowych i korporacyjnych cz(cid:246)sto wykorzystuje si(cid:246) ró(cid:276)ne prze(cid:228)(cid:241)czniki — za- równo prostsze i ta(cid:254)sze, stosowane wewn(cid:241)trz szaf z okablowaniem do pod(cid:228)(cid:241)czenia urz(cid:241)dze(cid:254) na danym pi(cid:246)trze budynku, jak i wi(cid:246)ksze i dro(cid:276)sze, które s(cid:241) u(cid:276)ywane w szkielecie sieci do (cid:228)(cid:241)czenia prze(cid:228)(cid:241)czników wszystkich budynków w wi(cid:246)kszy system sieciowy. Sieci centrów da- nych maj(cid:241) swoje szczególne wymagania. Zazwyczaj obejmuj(cid:241) prze(cid:228)(cid:241)czniki o wysokiej wydaj- no(cid:264)ci, które mog(cid:241) by(cid:232) po(cid:228)(cid:241)czone w taki sposób, aby zapewni(cid:232) du(cid:276)(cid:241) elastyczno(cid:264)(cid:232) sieci. Wed(cid:228)ug szacunków bran(cid:276)owych (cid:264)wiatowy rynek prze(cid:228)(cid:241)czników korporacyjnych w 2013 ro- ku osi(cid:241)gn(cid:241)(cid:228) przychody w wysoko(cid:264)ci ponad 5 miliardów dolarów na kwarta(cid:228). Daje to ponad 20 miliardów dolarów przychodu rocznie. W trzecim kwartale 2013 roku sprzedano dziesi(cid:241)tki milionów portów Ethernet, w tym 4,7 miliona portów 10-gigabitowych. Aby zaspokoi(cid:232) du(cid:276)y i stale rosn(cid:241)cy rynek dla prze(cid:228)(cid:241)czników Ethernet, sprzedawanych jest wiele odmian prze(cid:228)(cid:241)cz- ników oferowanych w wielu ró(cid:276)nych cenach. Wiele rodzajów prze(cid:228)(cid:241)czników oraz ró(cid:276)norodno(cid:264)(cid:232) ich funkcji to bardzo obszerny temat. Opi- sanie ca(cid:228)ego zakresu technologii i ró(cid:276)nych sposobów, na jakie mo(cid:276)na wykorzystywa(cid:232) prze- (cid:228)(cid:241)czniki w projektach sieci, wymaga(cid:228)oby ca(cid:228)ej ksi(cid:241)(cid:276)ki, a nawet kilku. Zamiast tego w tym roz- dziale zamieszczono wprowadzenie w t(cid:246) tematyk(cid:246) oraz krótki przewodnik wyja(cid:264)niaj(cid:241)cy, jak dzia(cid:228)aj(cid:241) prze(cid:228)(cid:241)czniki. W rozdziale 19. omówiono, jak korzysta(cid:232) z prze(cid:228)(cid:241)czników w projektach sieciowych, oraz zamieszczono przegl(cid:241)d najbardziej przydatnych funkcji do projektowania sieci z prze(cid:228)(cid:241)cznikami. Opisano mi(cid:246)dzy innymi podstawowe funkcje zawarte w wi(cid:246)kszo(cid:264)ci prze(cid:228)(cid:241)czników, a tak(cid:276)e bardziej zaawansowane funkcje, które mo(cid:276)na znale(cid:274)(cid:232) w dro(cid:276)szych i specjalistycznych prze(cid:228)(cid:241)cznikach. Podstawowe funkcje prze(cid:293)(cid:233)czników (cid:95) 291 Kup książkęPoleć książkę Podstawowe funkcje prze(cid:293)(cid:233)czników Prze(cid:228)(cid:241)czniki Ethernet (cid:228)(cid:241)cz(cid:241) ze sob(cid:241) urz(cid:241)dzenia poprzez przekazywanie ramek Ethernet pomi(cid:246)- dzy urz(cid:241)dzeniami, które s(cid:241) do nich pod(cid:228)(cid:241)czone. Przenosz(cid:241)c ramk(cid:246) Ethernet mi(cid:246)dzy portami, prze(cid:228)(cid:241)cznik (cid:228)(cid:241)czy ruch transmitowany przez poszczególne po(cid:228)(cid:241)czenia sieciowe w wi(cid:246)ksz(cid:241) sie(cid:232). Prze(cid:228)(cid:241)czniki Ethernet wykonuj(cid:241) swoj(cid:241) funkcj(cid:246) poprzez mostkowanie ramki Ethernet pomi(cid:246)dzy segmentami sieci Ethernet. Aby tego dokona(cid:232), kopiuj(cid:241) ramk(cid:246) Ethernet z jednego portu do drugiego na podstawie adresu dost(cid:246)pu do medium (MAC) w ramce Ethernet. Mostkowanie Ethernet zosta(cid:228)o pocz(cid:241)tkowo zdefiniowane w standardzie IEEE 802.1D, „IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Media Access Control (MAC) Bridges”. Najnowsza wersja standardu 802.1D dotycz(cid:241)cego mostów pochodzi z 2004 roku. Standard 802.1D rozszerzono i poprawiono w kolejnym standardzie — 802.1Q -2011, „Media Access Control (MAC) Bridges and Virtual Bridged Local Area Networks”. Dzi(cid:246)ki standaryzacji operacji mostkowania prze(cid:228)(cid:241)czników mo(cid:276)na kupowa(cid:232) prze(cid:228)(cid:241)czniki od ró(cid:276)nych dostawców i mie(cid:232) pewno(cid:264)(cid:232), (cid:276)e b(cid:246)d(cid:241) one ze sob(cid:241) wspó(cid:228)pracowa(cid:232), gdy zostan(cid:241) po(cid:228)(cid:241)- czone w pojedynczy projekt sieci. Zdefiniowanie zestawu standardów, jakie producenci mo- g(cid:241) ze sob(cid:241) uzgodni(cid:232) i wdro(cid:276)y(cid:232) w swoich projektach prze(cid:228)(cid:241)czników, by(cid:228)o ci(cid:246)(cid:276)k(cid:241) prac(cid:241), któr(cid:241) wykonali in(cid:276)ynierowie pracuj(cid:241)cy nad normalizacj(cid:241). Mosty i prze(cid:293)(cid:233)czniki Pierwsze mosty Ethernet by(cid:228)y urz(cid:241)dzeniami dwuportowymi, które mog(cid:228)y po(cid:228)(cid:241)czy(cid:232) dwa seg- menty Ethernet pracuj(cid:241)ce na kablu koncentrycznym. W tamtych czasach Ethernet obs(cid:228)ugiwa(cid:228) wy(cid:228)(cid:241)cznie po(cid:228)(cid:241)czenia za pomoc(cid:241) kabli koncentrycznych. Pó(cid:274)niej, gdy opracowano skr(cid:246)tk(cid:246) Ethernet, a prze(cid:228)(cid:241)czniki z wieloma portami sta(cid:228)y si(cid:246) powszechnie dost(cid:246)pne, by(cid:228)y one cz(cid:246)sto wykorzystywane jako centralny punkt po(cid:228)(cid:241)czenia — koncentrator systemów okablowania sieci Ethernet. Przyczyni(cid:228)o si(cid:246) to do powstania nazwy „koncentrator prze(cid:228)(cid:241)czaj(cid:241)cy” (ang. switching hub). Obecnie te urz(cid:241)dzenia s(cid:241) nazywane po prostu prze(cid:228)(cid:241)cznikami. Sporo si(cid:246) zmieni(cid:228)o, odk(cid:241)d we wczesnych latach osiemdziesi(cid:241)tych po raz pierwszy opracowano mosty Ethernet. Z biegiem lat komputery sta(cid:228)y si(cid:246) powszechne. Wiele osób korzysta w swojej pracy z wielu urz(cid:241)dze(cid:254), w tym z laptopów, smartfonów i tabletów. Ka(cid:276)dy telefon VoIP i ka(cid:276)- da drukarka jest komputerem, a nawet systemy zarz(cid:241)dzania budynkami oraz systemy kon- troli dost(cid:246)pu (zamki drzwi) s(cid:241) po(cid:228)(cid:241)czone w sie(cid:232). Nowoczesne budynki maj(cid:241) wiele punktów dost(cid:246)pu bezprzewodowego (AP), co pozwala na dostarczanie us(cid:228)ug Wi-Fi 802.11 dla takich urz(cid:241)dze(cid:254) jak smartfony i tablety. Ka(cid:276)dy punkt dost(cid:246)powy równie(cid:276) jest pod(cid:228)(cid:241)czony do prze- wodowego systemu Ethernet. W efekcie wspó(cid:228)czesne sieci Ethernet mog(cid:241) zawiera(cid:232) setki po- (cid:228)(cid:241)cze(cid:254) prze(cid:228)(cid:241)czników w budynku i tysi(cid:241)ce po(cid:228)(cid:241)cze(cid:254) prze(cid:228)(cid:241)czników w sieci kampusowej. Czym jest prze(cid:293)(cid:233)cznik? Czytelnik z pewno(cid:264)ci(cid:241) wie o istnieniu innych urz(cid:241)dze(cid:254) sieciowych stosowanych do (cid:228)(cid:241)czenia sieci, nazywanych routerami. Istniej(cid:241) wa(cid:276)ne ró(cid:276)nice w sposobie dzia(cid:228)ania pomi(cid:246)dzy mostami a routerami. Oba urz(cid:241)dzenia maj(cid:241) swoje wady i zalety, o czym za chwil(cid:246) si(cid:246) przekonamy. 292 (cid:95) Rozdzia(cid:293) 18. Prze(cid:293)(cid:233)czniki Ethernet Kup książkęPoleć książkę Ujmuj(cid:241)c to w najwi(cid:246)kszym skrócie: mosty przenosz(cid:241) ramk(cid:246) mi(cid:246)dzy segmentami sieci w opar- ciu o adresy Ethernet. Most wymaga niewielu czynno(cid:264)ci konfiguracyjnych b(cid:241)d(cid:274) wcale nie wymaga konfiguracji. Z kolei routery przesy(cid:228)aj(cid:241) pakiety pomi(cid:246)dzy sieciami, korzystaj(cid:241)c z ad- resów protoko(cid:228)ów wysokiego poziomu. Ka(cid:276)da sie(cid:232), która jest po(cid:228)(cid:241)czona, musi by(cid:232) skonfigu- rowana w routerze. Jednak i mosty, i routery s(cid:241) u(cid:276)ywane do budowy wi(cid:246)kszych sieci, a oba urz(cid:241)dzenia s(cid:241) nazywane na rynku „prze(cid:228)(cid:241)cznikami”. Na okre(cid:264)lanie mostów Ethernet b(cid:246)dziemy zamiennie u(cid:276)ywa(cid:232) s(cid:228)ów „most” i „prze(cid:228)(cid:241)cznik”. Na- le(cid:276)y jednak pami(cid:246)ta(cid:232), (cid:276)e prze(cid:228)(cid:241)cznik to ogólna nazwa urz(cid:241)dze(cid:254) sieciowych, które mog(cid:241) dzia- (cid:228)a(cid:232) jak mosty, routery lub oba te urz(cid:241)dzenia, w zale(cid:276)no(cid:264)ci od zestawu funkcji i konfiguracji. Nale(cid:276)y zapami(cid:246)ta(cid:232), (cid:276)e z punktu widzenia ekspertów mostkowanie i routing to dwa ró(cid:276)ne sposoby prze(cid:228)(cid:241)czania pakietów. Oba te mechanizmy daj(cid:241) ró(cid:276)ne mo(cid:276)liwo(cid:264)ci. Dla naszych celów b(cid:246)dziemy stosowa(cid:232) praktyk(cid:246) producentów urz(cid:241)dze(cid:254) Ethernet, którzy u(cid:276)ywaj(cid:241) s(cid:228)owa „prze- (cid:228)(cid:241)cznik” lub bardziej szczegó(cid:228)owo „prze(cid:228)(cid:241)cznik Ethernet”, aby opisa(cid:232) urz(cid:241)dzenia tworz(cid:241)ce most dla ramek Ethernet. O ile standard 802.1D zawiera specyfikacje dla mostkowania ramek sieci lokalnej (LAN) mi(cid:246)dzy portami prze(cid:228)(cid:241)cznika oraz opisuje kilka innych aspektów podstawowego dzia(cid:228)ania mostu, o tyle unika si(cid:246) w nim opisywania takich kwestii jak wydajno(cid:264)(cid:232) prze(cid:228)(cid:241)czników lub mostów czy spo- sób budowania prze(cid:228)(cid:241)czników. Zamiast tego producenci konkuruj(cid:241) ze sob(cid:241), staraj(cid:241)c si(cid:246) zapew- ni(cid:232) prze(cid:228)(cid:241)czniki w wielu przedzia(cid:228)ach cenowych oraz o ró(cid:276)nej wydajno(cid:264)ci i mo(cid:276)liwo(cid:264)ciach. W rezultacie powsta(cid:228) du(cid:276)y i konkurencyjny rynek prze(cid:228)(cid:241)czników Ethernet, dzi(cid:246)ki czemu klien- ci maj(cid:241) wi(cid:246)ksze mo(cid:276)liwo(cid:264)ci wyboru. Mnogo(cid:264)(cid:232) modeli i mo(cid:276)liwo(cid:264)ci prze(cid:228)(cid:241)czników mo(cid:276)e by(cid:232) myl(cid:241)ca. Ró(cid:276)ne rodzaje prze(cid:228)(cid:241)czników opisano w rozdziale 19. Dzia(cid:293)anie prze(cid:293)(cid:233)czników ethernetowych Sieci s(cid:228)u(cid:276)(cid:241) do przenoszenia danych mi(cid:246)dzy komputerami. Aby by(cid:228)o to mo(cid:276)liwe, przesy(cid:228)ane dane s(cid:241) zorganizowane we fragmenty danych zwane ramkami Ethernet. Ramki „podró(cid:276)uj(cid:241)” po sieci Ethernet, a pole danych ramki s(cid:228)u(cid:276)y do przenoszenia danych pomi(cid:246)dzy komputera- mi. Ramki s(cid:241) po prostu dowolnymi sekwencjami informacji, których format zdefiniowano w standardzie. Jak pokazano na rysunku 18.1, pierwszym odbieranym polem ramki Ethernet jest adres do- celowy zawieraj(cid:241)cy adres urz(cid:241)dzenia, do którego jest przesy(cid:228)ana ramka (pole preambu(cid:228)y na pocz(cid:241)tku ramki jest automatycznie odcinane w chwili odebrania ramki przez interfejs Ethernet, zatem adres docelowy pozostaje pierwszym odbieranym polem). Rysunek 18.1. Format ramki Ethernet Nast(cid:246)pnym polem jest adres (cid:274)ród(cid:228)owy, który wskazuje urz(cid:241)dzenie wysy(cid:228)aj(cid:241)ce ramk(cid:246). Za ad- resami wyst(cid:246)puje kilka innych pól, w tym pole danych, które zawiera dane przesy(cid:228)ane pomi(cid:246)- dzy komputerami (pe(cid:228)ny opis struktury ramki Ethernet mo(cid:276)na znale(cid:274)(cid:232) w rozdziale 4.). Dzia(cid:293)anie prze(cid:293)(cid:233)czników ethernetowych (cid:95) 293 Kup książkęPoleć książkę Ramki s(cid:241) zdefiniowane w warstwie 2. — (cid:228)(cid:241)cza danych — siedmiowarstwowego modelu sieci OSI. Zgodnie z tym, co napisano w rozdziale 2., siedmiowarstwowy model opracowano w celu zorganizowania rodzajów informacji przesy(cid:228)anych pomi(cid:246)dzy komputerami. Model ten poma- ga okre(cid:264)li(cid:232) sposób wysy(cid:228)ania informacji oraz okre(cid:264)li(cid:232) struktur(cid:246) opracowywania standardów realizacji tego zadania. Poniewa(cid:276) prze(cid:228)(cid:241)czniki Ethernet dzia(cid:228)aj(cid:241) na lokalnych ramkach sieci w obszarze warstwy (cid:228)(cid:241)cza danych, to czasami mo(cid:276)na spotka(cid:232) nazwy „urz(cid:241)dzenie warstwy (cid:228)(cid:241)cza”, „urz(cid:241)dzenie warstwy 2.” czy „prze(cid:228)(cid:241)czniki warstwy 2.”. Ethernet dzia(cid:228)a jak system transportu ci(cid:246)(cid:276)arowego, który pozwala na transportowanie po- mi(cid:246)dzy komputerami pakietów TCP/IP przesy(cid:228)anych jako dane w ramce Ethernet. Chocia(cid:276) ramki Ethernet s(cid:241) tak(cid:276)e okre(cid:264)lane jako „pakiety”, to w standardach do opisania kontenera do przenoszenia danych mi(cid:246)dzy komputerami wykorzystywane jest poj(cid:246)cie „ramka”. Protokó(cid:228) TCP/IP bazuje na pakietach warstwy sieci. Pakiety TCP/IP s(cid:241) przesy(cid:228)ane po- mi(cid:246)dzy komputerami w polach danych ramek Ethernet. Prze(cid:228)(cid:241)czniki Ethernet s(cid:241) zaprojektowane w taki sposób, (cid:276)e ich dzia(cid:228)anie jest niewidoczne dla urz(cid:241)dze(cid:254) w sieci. To uzasadnia nazw(cid:246) mostkowanie przezroczyste (ang. transparent bridging) stosowan(cid:241) do opisania tego podej(cid:264)cia do (cid:228)(cid:241)czenia sieci. „Przezroczysto(cid:264)(cid:232)” oznacza, (cid:276)e prze- (cid:228)(cid:241)cznik Ethernet po pod(cid:228)(cid:241)czeniu do systemu nie wprowadza (cid:276)adnych zmian w przesy(cid:228)anych ramkach Ethernet. Prze(cid:228)(cid:241)cznik automatycznie rozpoczyna prac(cid:246). Nie jest wymagana (cid:276)adna konfiguracja prze(cid:228)(cid:241)cznika i nie trzeba wprowadza(cid:232) (cid:276)adnych zmian w komputerach pod(cid:228)(cid:241)czo- nych do sieci Ethernet. Dzi(cid:246)ki temu dzia(cid:228)anie prze(cid:228)(cid:241)cznika jest dla nich przezroczyste. W dalszej cz(cid:246)(cid:264)ci przyjrzymy si(cid:246) podstawowym funkcjom mostu umo(cid:276)liwiaj(cid:241)cym przekazy- wanie ramek Ethernet pomi(cid:246)dzy portami. Nauka adresów Prze(cid:228)(cid:241)cznik ethernetowy zarz(cid:241)dza transmisj(cid:241) ramek pomi(cid:246)dzy portami prze(cid:228)(cid:241)cznika pod(cid:228)(cid:241)- czonymi do kabli sieci Ethernet przy u(cid:276)yciu regu(cid:228) przekazywania ruchu opisanych w standar- dzie mostkowania IEEE 802.1D. Przekazywanie ruchu bazuje na nauce adresów. Prze(cid:228)(cid:241)czniki przekazuj(cid:241) ruch na podstawie 48-bitowych adresów MAC u(cid:276)ywanych w standardach sieci LAN, w tym w standardzie Ethernet. Aby to zrobi(cid:232), prze(cid:228)(cid:241)cznik uczy si(cid:246), które urz(cid:241)dzenia (zwane w standardzie „stacjami”) znaj- duj(cid:241) si(cid:246) w okre(cid:264)lonych segmentach sieci. W tym celu monitoruje adresy (cid:274)ród(cid:228)owe we wszyst- kich odbieranych ramkach. Gdy urz(cid:241)dzenie Ethernet wysy(cid:228)a ramk(cid:246), umieszcza w niej dwa adresy. S(cid:241) to adres docelowy urz(cid:241)dzenia, do którego ramka jest wysy(cid:228)ana, oraz adres (cid:274)ród(cid:228)owy urz(cid:241)dzenia, które ramk(cid:246) wysy(cid:228)a. Sposób „uczenia si(cid:246)” prze(cid:228)(cid:241)cznika jest dosy(cid:232) prosty. Podobnie jak wszystkie interfejsy Ether- net, ka(cid:276)dy port prze(cid:228)(cid:241)cznika ma unikatowy adres MAC, który zosta(cid:228) przypisany fabrycznie. Jednak w przeciwie(cid:254)stwie do zwyk(cid:228)ego urz(cid:241)dzenia sieci Ethernet, które akceptuje ramki ad- resowane bezpo(cid:264)rednio do niego, interfejs Ethernet umieszczony w ka(cid:276)dym porcie prze(cid:228)(cid:241)cz- nika dzia(cid:228)a w trybie promiscuous. W tym trybie interfejs jest zaprogramowany do otrzymywa- nia wszystkich ramek, które s(cid:241) widoczne w porcie, a nie tylko tych, które zosta(cid:228)y wys(cid:228)ane do adresu MAC interfejsu Ethernet w tym porcie prze(cid:228)(cid:241)cznika. 294 (cid:95) Rozdzia(cid:293) 18. Prze(cid:293)(cid:233)czniki Ethernet Kup książkęPoleć książkę Poniewa(cid:276) ka(cid:276)da ramka jest odbierana na ka(cid:276)dym porcie, oprogramowanie prze(cid:228)(cid:241)cznika od- czytuje adres (cid:274)ród(cid:228)owy ramki i dodaje go do tabeli adresów utrzymywanej w prze(cid:228)(cid:241)czniku. W ten sposób prze(cid:228)(cid:241)cznik automatycznie wykrywa, które stacje s(cid:241) dost(cid:246)pne na danych portach. Na rysunku 18.2 pokazano prze(cid:228)(cid:241)cznik Ethernet (cid:228)(cid:241)cz(cid:241)cy sze(cid:264)(cid:232) urz(cid:241)dze(cid:254). Dla wygody w roli adresów stacji u(cid:276)yto liczb zamiast rzeczywistych 6-bajtowych adresów MAC. W miar(cid:246) jak stacje wysy(cid:228)aj(cid:241) ramki, prze(cid:228)(cid:241)cznik odbiera ka(cid:276)d(cid:241) wys(cid:228)an(cid:241) ramk(cid:246) i tworzy tabel(cid:246), formalnie nazywan(cid:241) baz(cid:241) danych przekazywania (ang. forwarding database). Tabela ta zawiera informacje o tym, które stacje s(cid:241) dost(cid:246)pne na okre(cid:264)lonych portach. Rysunek 18.2. Nauka adresów w prze(cid:228)(cid:241)czniku Kiedy ka(cid:276)da stacja prze(cid:264)le co najmniej jedn(cid:241) ramk(cid:246), prze(cid:228)(cid:241)cznik b(cid:246)dzie dysponowa(cid:228) baz(cid:241) da- nych przekazywania w postaci zaprezentowanej w tabeli 18.1. Tabela 18.1. Baza danych przekazywania utrzymywana przez prze(cid:228)(cid:241)cznik Port 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Stacja 10. 20. 30. Brak stacji Brak stacji 15. 25. 35. Nast(cid:246)pnie prze(cid:228)(cid:241)cznik korzysta z tej bazy danych przy podejmowaniu decyzji dotycz(cid:241)cych przekazywania pakietów. Proces ten nazywa si(cid:246) filtrowaniem adaptacyjnym. Bez bazy adreso- wej prze(cid:228)(cid:241)cznik musia(cid:228)by wysy(cid:228)a(cid:232) ruch otrzymywany w okre(cid:264)lonym porcie do wszystkich innych portów. Tylko w takim przypadku mia(cid:228)by pewno(cid:264)(cid:232), (cid:276)e ramka dotrze do celu. Dzi(cid:246)ki bazie danych adresów ruch jest filtrowany w zale(cid:276)no(cid:264)ci od adresów docelowych. Prze(cid:228)(cid:241)cznik jest „adaptacyjny” w tym sensie, (cid:276)e automatycznie uczy si(cid:246) nowych adresów. Dzia(cid:293)anie prze(cid:293)(cid:233)czników ethernetowych (cid:95) 295 Kup książkęPoleć książkę Dzi(cid:246)ki zdolno(cid:264)ci do uczenia si(cid:246) mo(cid:276)na dodawa(cid:232) nowe stacji do sieci bez konieczno(cid:264)ci r(cid:246)cznej konfiguracji prze(cid:228)(cid:241)cznika. Aby prze(cid:228)(cid:241)cznik dowiedzia(cid:228) si(cid:246) o nowej stacji lub aby stacje dowie- dzia(cid:228)y si(cid:246) o prze(cid:228)(cid:241)czniku, konfiguracja nie jest potrzebna. W ka(cid:276)dym systemie Ethernet, który nadal u(cid:276)ywa segmentów kabli koncentrycznych i (lub) koncentratorów repeaterów, mo(cid:276)e wyst(cid:246)powa(cid:232) wiele stacji w jednym segmen- cie sieci. Pod(cid:228)(cid:241)czenie takiego segmentu do prze(cid:228)(cid:241)cznika spowoduje, (cid:276)e pojedynczy port b(cid:246)dzie gwarantowa(cid:228) dost(cid:246)p do wielu stacji. Gdy prze(cid:228)(cid:241)cznik odbiera ramk(cid:246) przeznaczon(cid:241) dla stacji o adresie, który jeszcze nie by(cid:228) widzia- ny, prze(cid:228)(cid:241)cznik wysy(cid:228)a ramk(cid:246) do wszystkich portów innych ni(cid:276) port, z którego ramka przy- by(cid:228)a. Proces ten nazywa si(cid:246) zalewaniem (ang. flooding). Bardziej szczegó(cid:228)owo omówiono go poni(cid:276)ej. Wy(cid:228)(cid:241)czenie z transmisji portu prze(cid:228)(cid:241)cznika, który odebra(cid:228) ramk(cid:246), zapobiega obser- wowaniu tego samego ruchu wi(cid:246)cej ni(cid:276) jeden raz przez stacje nale(cid:276)(cid:241)ce do wspó(cid:228)dzielonego segmentu. Dzi(cid:246)ki temu pojedyncza stacja pod(cid:228)(cid:241)czona do portu nie otrzyma kopii ramki, któr(cid:241) przed chwil(cid:241) wys(cid:228)a(cid:228)a. Filtrowanie ruchu Gdy prze(cid:228)(cid:241)cznik zbuduje baz(cid:246) danych adresów, posiada wszystkie informacje niezb(cid:246)dne do selektywnego filtrowania i przekazywania ruchu. Gdy prze(cid:228)(cid:241)cznik uczy si(cid:246) adresów, sprawdza równie(cid:276) ka(cid:276)d(cid:241) ramk(cid:246) w celu podj(cid:246)cia decyzji dotycz(cid:241)cej przekazywania pakietów na podsta- wie adresu docelowego w ramce. Przyjrzyjmy si(cid:246), w jaki sposób s(cid:241) podejmowane takie decy- zje w prze(cid:228)(cid:241)czniku wyposa(cid:276)onym w osiem portów — takim jak pokazano na rysunku 18.2. Za(cid:228)ó(cid:276)my, (cid:276)e ramka jest przesy(cid:228)ana od 15. do 20. stacji. Poniewa(cid:276) ramka jest przesy(cid:228)ana przez stacj(cid:246) 15., prze(cid:228)(cid:241)cznik odczytuje ramk(cid:246) na porcie 6. i wykorzystuje baz(cid:246) danych adresów do okre(cid:264)lenia, który z jego portów jest zwi(cid:241)zany z adresem docelowym tej ramki. W tym przy- padku adres docelowy odpowiada stacji 20., a w bazie danych adresów (tabela 18.1) wida(cid:232), (cid:276)e aby dotrze(cid:232) do stacji 20., ramka musi by(cid:232) wys(cid:228)ana do portu 2. Ka(cid:276)dy port prze(cid:228)(cid:241)cznika ma mo(cid:276)liwo(cid:264)(cid:232) zapisania ma(cid:228)ej ilo(cid:264)ci danych w pami(cid:246)ci. Pami(cid:246)(cid:232) ta wy- starcza do zapisania ramki przed transmisj(cid:241) przez kabel Ethernet pod(cid:228)(cid:241)czony do portu. Je(cid:264)li port jest ju(cid:276) zaj(cid:246)ty transmisj(cid:241), w czasie gdy dociera do niego ramka w celu przes(cid:228)ania, ramka mo(cid:276)e by(cid:232) przechowana przez krótki czas, jaki jest potrzebny do tego, by port móg(cid:228) zako(cid:254)czy(cid:232) przekazywanie poprzedniej ramki. W celu transmisji ramki prze(cid:228)(cid:241)cznik umieszcza j(cid:241) w kolejce prze(cid:228)(cid:241)czania pakietów do transmisji w porcie 2. W trakcie tego procesu prze(cid:228)(cid:241)cznik przesy(cid:228)aj(cid:241)cy ramk(cid:246) Ethernet z jednego portu do drugiego nie wprowadza (cid:276)adnych zmian w danych, adresie lub innych polach podstawowej ramki Et- hernet. Pos(cid:228)uguj(cid:241)c si(cid:246) naszym przyk(cid:228)adem, ramka jest przekazywana do portu 2. w stanie nie- naruszonym — dok(cid:228)adnie w takiej postaci, w jakiej zosta(cid:228)a odebrana w porcie 6. W zwi(cid:241)zku z tym dzia(cid:228)anie prze(cid:228)(cid:241)cznika jest przezroczyste dla wszystkich stacji w sieci. Nale(cid:276)y zwróci(cid:232) uwag(cid:246), (cid:276)e prze(cid:228)(cid:241)cznik nie prze(cid:264)le ramki przeznaczonej do stacji zapisanej w bazie danych przekazywania do (cid:276)adnego portu, który nie jest pod(cid:228)(cid:241)czony do miejsca doce- lowego. Mówi(cid:241)c inaczej, ruch przeznaczony do urz(cid:241)dzenia w okre(cid:264)lonym porcie b(cid:246)dzie wy- s(cid:228)any tylko do tego portu. (cid:275)adne inne porty nie b(cid:246)d(cid:241) widzia(cid:228)y ruchu przeznaczonego do tego urz(cid:241)dzenia. Ta logika prze(cid:228)(cid:241)czania utrzymuje ruch w postaci wyizolowanej wy(cid:228)(cid:241)cznie do tych 296 (cid:95) Rozdzia(cid:293) 18. Prze(cid:293)(cid:233)czniki Ethernet Kup książkęPoleć książkę kabli (segmentów) Ethernet, które s(cid:241) niezb(cid:246)dne do odebrania ramki od nadawcy i przekaza- nia jej do urz(cid:241)dzenia docelowego. Uniemo(cid:276)liwia to przep(cid:228)yw niepotrzebnego ruchu do innych segmentów systemu sieciowego, co jest g(cid:228)ówn(cid:241) zalet(cid:241) prze(cid:228)(cid:241)czników. Pod tym wzgl(cid:246)dem sieci z prze(cid:228)(cid:241)cznikami dzia(cid:228)aj(cid:241) ina- czej ni(cid:276) pierwsze systemy Ethernet, w przypadku których ruch z dowolnej stacji by(cid:228) widzia- ny przez inne stacje niezale(cid:276)nie od tego, czy tego chcieli(cid:264)my, czy nie. Filtrowanie ruchu przez prze(cid:228)(cid:241)cznik zmniejsza obci(cid:241)(cid:276)enie ruchu przesy(cid:228)anego przez zbiór kabli pod(cid:228)(cid:241)czonych do prze- (cid:228)(cid:241)cznika, a tym samym podnosi wydajno(cid:264)(cid:232) wykorzystania pasma sieci. Flooding ramek W prze(cid:228)(cid:241)cznikach dzia(cid:228)a automatyczny mechanizm, który powoduje, (cid:276)e po pewnym czasie (zazwyczaj po pi(cid:246)ciu minutach) braku ramki z okre(cid:264)lonej stacji wpisy w bazach danych prze- kazywania s(cid:241) uznawane za przestarza(cid:228)e. Je(cid:264)li stacja nie wysy(cid:228)a ruchu przez pewien okres, prze(cid:228)(cid:241)cznik usuwa wpis odpowiadaj(cid:241)cy tej stacji z bazy danych przekazywania. Dzi(cid:246)ki temu baza danych przekazywania nie rozrasta si(cid:246) z powodu przeterminowanych wpisów, które nie odzwierciedlaj(cid:241) rzeczywisto(cid:264)ci. Kiedy jednak wpis adresu okre(cid:264)lonej stacji stanie si(cid:246) przestarza(cid:228)y, to nast(cid:246)pnym razem, gdy prze(cid:228)(cid:241)cznik odbierze ramk(cid:246) przeznaczon(cid:241) dla tej stacji, nie b(cid:246)dzie mia(cid:228) (cid:276)adnej informacji o tej stacji w bazie danych. Taka sytuacja ma równie(cid:276) miejsce w przypadku pod(cid:228)(cid:241)czenia nowej stacji do prze(cid:228)(cid:241)cznika lub po wy(cid:228)(cid:241)czeniu, a nast(cid:246)pnie ponownym w(cid:228)(cid:241)czeniu stacji po czasie d(cid:228)u(cid:276)szym ni(cid:276) pi(cid:246)(cid:232) minut. W jaki sposób prze(cid:228)(cid:241)cznik post(cid:246)puje z pakietami przeznaczonymi do nieznanej stacji? Rozwi(cid:241)zanie jest proste: prze(cid:228)(cid:241)cznik przekazuje ramki przeznaczone do nieznanej stacji do wszystkich portów prze(cid:228)(cid:241)cznika innych ni(cid:276) ten, z którego ramka dotar(cid:228)a. Jest to tzw. zalewanie (ang. flooding), polegaj(cid:241)ce na przekazaniu ramki do wszystkich innych stacji ni(cid:276) stacja nadawcy. Flooding ramek daje gwarancj(cid:246), (cid:276)e ramka z nieznanego adresu docelowego dotrze do wszyst- kich (cid:228)(cid:241)czy i zostanie odebrana przez w(cid:228)a(cid:264)ciwe urz(cid:241)dzenie docelowe, pod warunkiem (cid:276)e jest ono pod(cid:228)(cid:241)czone do sieci i jest aktywne. Kiedy nieznane urz(cid:241)dzenie odpowie na t(cid:246) ramk(cid:246), prze- (cid:228)(cid:241)cznik automatycznie nauczy si(cid:246), do którego portu jest pod(cid:228)(cid:241)czone urz(cid:241)dzenie, i w przypad- ku ruchu przeznaczonego do tego urz(cid:241)dzenia nie b(cid:246)dzie stosowa(cid:228) floodingu. Ruch rozg(cid:293)oszeniowy i multiemisja Oprócz ramek skierowanych do jednego adresu lokalne sieci komputerowe mog(cid:241) wysy(cid:228)a(cid:232) ram- ki skierowane do adresów grupowych, zwanych adresami multicast lub adresami multiemisji. Takie ramki s(cid:241) odbierane przez zbiór stacji. W sieciach LAN s(cid:241) równie(cid:276) ramki skierowane do wszystkich stacji. S(cid:241) one wysy(cid:228)ane na adres rozg(cid:228)oszeniowy (ang. broadcast). Adresy grupowe zawsze zaczynaj(cid:241) si(cid:246) od okre(cid:264)lonego wzorca bitowego zdefiniowanego w standardzie Ether- net. Dzi(cid:246)ki temu prze(cid:228)(cid:241)cznik mo(cid:276)e zidentyfikowa(cid:232) ramki przeznaczone do konkretnego urz(cid:241)- dzenia i odró(cid:276)ni(cid:232) je od tych, które powinny by(cid:232) skierowane do grupy urz(cid:241)dze(cid:254). Ramki przesy(cid:228)ane na adres multiemisji mog(cid:241) by(cid:232) odebrane przez wszystkie stacje skonfigu- rowane do s(cid:228)uchania tego adresu multicast. Oprogramowanie Ethernet, nazywane równie(cid:276) „sterownikiem interfejsu”, programuje interfejs w taki sposób, aby akceptowa(cid:228) ramki wysy(cid:228)a- ne na adres grupowy. W ten sposób interfejs jest postrzegany jako cz(cid:228)onek grupy. Fabrycznie Dzia(cid:293)anie prze(cid:293)(cid:233)czników ethernetowych (cid:95) 297 Kup książkęPoleć książkę przypisany adres interfejsu Ethernet to tzw. adres unicast. Ka(cid:276)dy interfejs Ethernet mo(cid:276)e od- biera(cid:232) ramki unicast i ramki multicast. Inaczej mówi(cid:241)c, interfejs mo(cid:276)e by(cid:232) zaprogramowany do odbierania ramek wysy(cid:228)anych na jeden lub wi(cid:246)ksz(cid:241) liczb(cid:246) grupowych adresów docelowych, a tak(cid:276)e ramki wysy(cid:228)ane na adres MAC unicast nale(cid:276)(cid:241)cy do tego interfejsu. Przekazywanie ruchu rozg(cid:293)oszeniowego i multiemisji Adres rozg(cid:228)oszeniowy jest adresem grupy wszystkich stacji. Jest on szczególnym przypadkiem adresu multicast. Pakiet wys(cid:228)any na adres rozg(cid:228)oszeniowy (adres ten sk(cid:228)ada si(cid:246) z samych je- dynek) jest odbierany przez wszystkie stacje w sieci LAN. Poniewa(cid:276) pakiety rozg(cid:228)oszeniowe musz(cid:241) by(cid:232) odebrane przez wszystkie stacje w sieci, prze(cid:228)(cid:241)cznik osi(cid:241)gnie ten cel przez flooding pakietów rozg(cid:228)oszeniowych do wszystkich portów z wyj(cid:241)tkiem tego, z którego pakiet zosta(cid:228) przyj(cid:246)ty — nie ma potrzeby, aby wysy(cid:228)a(cid:232) pakiet z powrotem do urz(cid:241)dzenia nadawczego. W ten sposób pakiet rozg(cid:228)oszeniowy wys(cid:228)any przez dowoln(cid:241) stacj(cid:246) dotrze do wszystkich in- nych stacji w sieci LAN. Ruch multicast mo(cid:276)e by(cid:232) trudniejszy w obs(cid:228)udze od ramek rozg(cid:228)oszeniowych. Bardziej zaawan- sowane (i zwykle dro(cid:276)sze) prze(cid:228)(cid:241)czniki zawieraj(cid:241) obs(cid:228)ug(cid:246) protoko(cid:228)ów wykrywania grup mul- tiemisji. Umo(cid:276)liwiaj(cid:241) one stacjom poinformowanie prze(cid:228)(cid:241)cznika o adresach grup multiemisji, z których stacja chce odbiera(cid:232) ramki. Dzi(cid:246)ki temu prze(cid:228)(cid:241)cznik wysy(cid:228)a pakiety multicast tylko do portów pod(cid:228)(cid:241)czonych do stacji, które wykaza(cid:228)y swoje zainteresowanie odbiorem ruchu multiemisji. Jednak ta(cid:254)sze prze(cid:228)(cid:241)czniki bez mo(cid:276)liwo(cid:264)ci wykrywania, które porty s(cid:241) pod(cid:228)(cid:241)czo- ne do stacji nas(cid:228)uchuj(cid:241)cych okre(cid:264)lonego adresu multiemisji, musz(cid:241) stosowa(cid:232) technik(cid:246) floodingu pakietów multicast do wszystkich portów innych ni(cid:276) port, z którego odebrano ruch multiemi- sji — tak jak w przypadku ruchu rozg(cid:228)oszeniowego. Zastosowanie ruchu rozg(cid:293)oszeniowego i multiemisji Stacje wysy(cid:228)aj(cid:241) pakiety rozg(cid:228)oszeniowe i pakiety multiemisji z wielu powodów. Wysokopo- ziomowe protoko(cid:228)y sieciowe, takie jak TCP/IP, u(cid:276)ywaj(cid:241) ramek rozg(cid:228)oszeniowych lub ramek multiemisji w ramach procesu wykrywania adresów. Ruch rozg(cid:228)oszeniowy i multiemisja s(cid:241) równie(cid:276) wykorzystywane do dynamicznego przydzielania adresów do stacji, gdy zostanie ona po raz pierwszy w(cid:228)(cid:241)czona i musi znale(cid:274)(cid:232) wysokopoziomowy adres sieciowy. Multiemi- sja jest równie(cid:276) wykorzystywana przez niektóre aplikacje multimedialne, które wysy(cid:228)aj(cid:241) da- ne audio i wideo w ramkach multiemisji do odbioru przez grup(cid:246) stacji. Jest tak(cid:276)e stosowana w grach dla wielu u(cid:276)ytkowników jako sposób przesy(cid:228)ania danych do grupy graczy. Z tego powodu w typowej sieci zwykle pewna cz(cid:246)(cid:264)(cid:232) ruchu to ruch rozg(cid:228)oszeniowy i multie- misja. Je(cid:264)li liczba takich ramek jest na odpowiednio niskim poziomie, to ruch tego rodzaju nie sprawia (cid:276)adnych problemów. Kiedy jednak wiele stacji zostanie po(cid:228)(cid:241)czonych za pomoc(cid:241) prze(cid:228)(cid:241)czników w pojedyncz(cid:241) du(cid:276)(cid:241) sie(cid:232), flooding ramek rozg(cid:228)oszeniowych i ramek multiemi- sji mo(cid:276)e stanowi(cid:232) znaczn(cid:241) cz(cid:246)(cid:264)(cid:232) ruchu. Du(cid:276)e nat(cid:246)(cid:276)enie ruchu rozg(cid:228)oszeniowego lub multie- misji mo(cid:276)e powodowa(cid:232) przeci(cid:241)(cid:276)enia sieci, poniewa(cid:276) ka(cid:276)de urz(cid:241)dzenie w sieci musi odbiera(cid:232) i przetwarza(cid:232) ruch rozg(cid:228)oszeniowy oraz okre(cid:264)lone typy multiemisji. Przy odpowiednio du(cid:276)ej liczbie pakietów mog(cid:241) wyst(cid:241)pi(cid:232) problemy z wydajno(cid:264)ci(cid:241) stacji. Aplikacje strumieniowe (wideo) wysy(cid:228)aj(cid:241)ce ramki multiemisji z du(cid:276)(cid:241) szybko(cid:264)ci(cid:241) mog(cid:241) gene- rowa(cid:232) intensywny ruch. Systemy tworzenia kopii zapasowych dysków i kopiowania dysków bazuj(cid:241)ce na multiemisji równie(cid:276) mog(cid:241) generowa(cid:232) du(cid:276)o ruchu. Je(cid:264)li ten ruch jest wysy(cid:228)any do wszystkich portów, mo(cid:276)e doj(cid:264)(cid:232) do przeci(cid:241)(cid:276)enia sieci. Jednym ze sposobów unikni(cid:246)cia tego 298 (cid:95) Rozdzia(cid:293) 18. Prze(cid:293)(cid:233)czniki Ethernet Kup książkęPoleć książkę rodzaju zatorów jest ograniczenie liczby stacji pod(cid:228)(cid:241)czonych do pojedynczej sieci. Dzi(cid:246)ki temu procent ruchu rozg(cid:228)oszeniowego i multiemisji nie osi(cid:241)gnie na tyle wysokiego poziomu, aby stanowi(cid:228)o to problem. Innym sposobem ograniczenia nat(cid:246)(cid:276)enia ruchu pakietów multiemisji i rozg(cid:228)oszeniowych jest podzielenie sieci na wiele wirtualnych sieci LAN (VLAN). Ka(cid:276)da z takich sieci dzia(cid:228)a jako osobna i odr(cid:246)bna od pozosta(cid:228)ych sie(cid:232) LAN. Jeszcze innym sposobem jest u(cid:276)ycie routera, na- zywanego równie(cid:276) prze(cid:228)(cid:241)cznikiem warstwy 3. Poniewa(cid:276) router nie przesy(cid:228)a automatycznie ruchu rozg(cid:228)oszeniowego i multiemisji pomi(cid:246)dzy sieciami, to dzi(cid:246)ki zastosowaniu routera two- rz(cid:241) si(cid:246) oddzielne domeny rozg(cid:228)oszeniowe. Obie metody kontroli rozprzestrzeniania si(cid:246) ruchu multiemisji i rozg(cid:228)oszeniowego zosta(cid:228)y omówione bardziej szczegó(cid:228)owo w dalszej cz(cid:246)(cid:264)ci tej ksi(cid:241)(cid:276)ki (sieci VLAN w tym rozdziale, natomiast routery w nast(cid:246)pnym). (cid:292)(cid:233)czenie prze(cid:293)(cid:233)czników Do tej pory dowiedzieli(cid:264)my si(cid:246), (cid:276)e pojedynczy prze(cid:228)(cid:241)cznik mo(cid:276)e przekazywa(cid:232) ruch na pod- stawie utworzonej dynamicznie bazy danych przekazywania. G(cid:228)ówna trudno(cid:264)(cid:232) w tym pro- stym modelu dzia(cid:228)ania prze(cid:228)(cid:241)cznika polega na tym, (cid:276)e wiele po(cid:228)(cid:241)cze(cid:254) pomi(cid:246)dzy prze(cid:228)(cid:241)czni- kami mo(cid:276)e tworzy(cid:232) p(cid:246)tle, które s(cid:241) przyczyn(cid:241) zat(cid:228)oczenia sieci lub jej przeci(cid:241)(cid:276)enia. P(cid:253)tle przekazywania Budowa i dzia(cid:228)anie sieci Ethernet wymagaj(cid:241), aby pomi(cid:246)dzy dowolnymi dwoma stacjami ist- nia(cid:228)a tylko jedna droga transmisji pakietów. Ethernet rozrasta si(cid:246) poprzez rozszerzanie ga(cid:228)(cid:246)zi w topologii sieci o strukturze drzewa, która sk(cid:228)ada si(cid:246) z kilku prze(cid:228)(cid:241)czników pod(cid:228)(cid:241)czonych jako ga(cid:228)(cid:246)zie centralnego prze(cid:228)(cid:241)cznika. Istnieje niebezpiecze(cid:254)stwo, (cid:276)e w z(cid:228)o(cid:276)onej sieci prze(cid:228)(cid:241)czniki z wieloma po(cid:228)(cid:241)czeniami z innymi prze(cid:228)(cid:241)cznikami b(cid:246)d(cid:241) tworzy(cid:228)y p(cid:246)tle w sieci. W sieci z prze(cid:228)(cid:241)cznikami po(cid:228)(cid:241)czonymi ze sob(cid:241) w p(cid:246)tl(cid:246) pakiety b(cid:246)d(cid:241) kr(cid:241)(cid:276)y(cid:232) w p(cid:246)tli bez ko(cid:254)- ca, co mo(cid:276)e doprowadzi(cid:232) do bardzo du(cid:276)ego nat(cid:246)(cid:276)enia ruchu i przeci(cid:241)(cid:276)e(cid:254). Zap(cid:246)tlone pakiety b(cid:246)d(cid:241) kr(cid:241)(cid:276)y(cid:232) z maksymaln(cid:241) pr(cid:246)dko(cid:264)ci(cid:241) (cid:228)(cid:241)cza sieciowego do momentu, a(cid:276) nat(cid:246)(cid:276)enie ruchu osi(cid:241)gnie tak wysoki poziom, (cid:276)e sie(cid:232) stanie si(cid:246) nasycona. Ramki rozg(cid:228)oszenio- we i multiemisji w prostych prze(cid:228)(cid:241)cznikach s(cid:241) kierowane do wszystkich portów. Podobnie — do wszystkich portów — s(cid:241) kierowane ramki unicast wysy(cid:228)ane do nieznanych stacji. Ca(cid:228)y ten ruch b(cid:246)dzie kr(cid:241)(cid:276)y(cid:228) w ewentualnej p(cid:246)tli. Gdy utworzy si(cid:246) p(cid:246)tla, ten tryb b(cid:228)(cid:246)dnej pracy mo(cid:276)e wyst(cid:241)pi(cid:232) bardzo szybko: sie(cid:232) b(cid:246)dzie ca(cid:228)kowicie zaj(cid:246)ta wysy(cid:228)aniem ruchu rozg(cid:228)oszeniowego, multiemisji i nieznanych ramek. W tej sytuacji stacjom trudno b(cid:246)dzie wysy(cid:228)a(cid:232) ruch unicast przeznaczony do znanych stacji. Niestety, pomimo stara(cid:254) bardzo (cid:228)atwo mo(cid:276)e doj(cid:264)(cid:232) do powstania p(cid:246)tli podobnych do tych, które na rysunku 18.3 oznaczono przerywan(cid:241) lini(cid:241) ze strza(cid:228)kami. W
Pobierz darmowy fragment (pdf)

Gdzie kupić całą publikację:

Ethernet. Biblia administratora
Autor:
,

Opinie na temat publikacji:


Inne popularne pozycje z tej kategorii:


Czytaj również:


Prowadzisz stronę lub blog? Wstaw link do fragmentu tej książki i współpracuj z Cyfroteką: