МОСТЫ И КОММУТАТОРЫ
Коммутаторы принимают решение о том, на какой порт нужно передать кадр,
анализируя адрес назначения, помещенный в кадре, а также на основании информации
о принадлежности того или иного компьютера определенному сегменту, подключенному
к одному из портов коммутатора, то есть на основании информации о конфигурации
сети. Для того, чтобы собрать и обработать информацию о конфигурации подключен-
ных к нему сегментов, коммутатор должен пройти стадию "обучения", то есть самос-
тоятельно проделать некоторую предварительную работу по изучению проходящего че-
рез него трафика. Определение принадлежности компьютеров сегментам возможно за
счет наличия в кадре не только адреса назначения, но и адреса источника, сгене-
рировавшего пакет. Используя информацию об адресе источника, коммутатор устанав-
ливает соответствие между номерами портов и адресами компьютеров. В процессе
изучения сети мост/коммутатор просто передает появляющиеся на входах его портов
кадры на все остальные порты, работая некоторое время повторителем. После того,
как мост/коммутатор узнает о принадлежности адресов сегментам, он начинает пере-
давать кадры между портами только в случае межсегментной передачи. Если, уже
после завершения обучения, на входе коммутатора вдруг появится кадр с неизвест-
ным адресом назначения, то этот кадр будет повторен на всех портах.
Мосты/коммутаторы, работающие описанным способом, обычно называются проз-
рачными (transparent), поскольку появление таких мостов/коммутаторов в сети со-
вершенно не заметно для ее конечных узлов. Это позволяет не изменять их програм-
мное обеспечение при переходе от простых конфигураций, использующих только кон-
центраторы, к более сложным, сегментированным.
Существует и другой класс мостов/коммутаторов, передающих кадры между сег-
ментами на основе полной информации о межсегментном маршруте. Эту информацию за-
писывает в кадр станция-источник кадра, поэтому говорят, что такие устройства
реализуют алгоритм маршрутизации от источника (source routing). При использова-
нии мостов/коммутаторов с маршрутизацией от источника конечные узлы должны быть
в курсе деления сети на сегменты и сетевые адаптеры, в этом случае должны в сво-
ем программном обеспечении иметь компонент, занимающийся выбором маршрута кад-
ров.
За простоту принципа работы прозрачного моста/коммутатора приходится рас-
плачиваться ограничениями на топологию сети, построенной с использованием ус-
тройств данного типа --- такие сети не могут иметь замкнутых маршрутов --- пе-
тель. Мост/коммутатор не может правильно работать в сети с петлями, при этом
сеть засоряется зацикливающимися пакетами и ее производительность снижается.
Для автоматического распознавания петель в конфигурации сети разработан ал-
горитм покрывающего дерева (Spanning Tree Algorithm, STA). Этот алгоритм позво-
ляет мостам/коммутаторам адаптивно строить дерево связей, когда они изучают то-
пологию связей сегментов с помощью специальных тестовых кадров. При обнаружении
замкнутых контуров некоторые связи объявляются резервными. Мост/коммутатор может
использовать резервную связь только при отказе какой-либо основной. В результате
сети, построенные на основе мостов/коммутаторов, поддерживающих алгоритм покры-
вающего дерева, обладают некоторым запасом надежности, но повысить производи-
тельность за счет использования нескольких параллельных связей в таких сетях
нельзя.
