Учебное пособие для студентов специальности

74 
Практическая работа №10 
Построение многоуровневого сетевого проекта с использованием мостов. 
Цель работы:
Научиться строить многоуровневые сетевые проекты, анализировать 
их работу, изучить функции мостов. 
В результате выполнения практической работы студент должен:
Знать: 
 Принцип работы моста.
Уметь: 
 Строить
многоуровневые сетевые проекты с использованием мостов; 
 оценивать результаты работы многоуровневых сетевых проектов с использованием 
мостов. 
Задание для практической работы: 
1. Изучить теоретическую часть 
2.
Выполнить практическую часть 
2. Ответить на контрольные вопросы 
3. Оформить отчет. 
 
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 
Прозрачные мосты незаметны для сетевых адаптеров конечных узлов, так как они 
самостоятельно строят специальную адресную таблицу, на основании которой можно 
решить, нужно передавать пришедший кадр в какой-либо другой сегмент или нет. Сетевые 
адаптеры при использовании прозрачных мостов работают точно так же, как и в случае их 
отсутствия, то есть не предпринимают никаких дополнительных действий, чтобы кадр 
прошел через мост. Алгоритм прозрачного моста не зависит от технологии локальной сети, в 
которой устанавливается мост, поэтому прозрачные мосты Ethernet работают точно так же, 
как прозрачные мосты FDDI. 
Прозрачный мост строит свою адресную таблицу на основании пассивного 
наблюдения за трафиком, циркулирующим в подключенных к его портам сегментах. При 
этом мост учитывает адреса источников кадров данных, поступающих на порты моста. По 
адресу источника кадра мост делает вывод о принадлежности этого узла тому или иному 
сегменту сети. 
Рассмотрим процесс автоматического создания адресной таблицы моста и ее 
использования на примере простой сети, представленной на рис. 10.1. 
Рис. 10.1 «Принцип работы прозрачного моста» 
Мост соединяет два логических сегмента. Сегмент 1 составляют компьютеры, 
подключенные с помощью одного отрезка коаксиального кабеля к порту 1 моста, а сегмент 2 
- компьютеры, подключенные с помощью другого отрезка коаксиального кабеля к порту 2 
моста. 
Каждый порт моста работает как конечный узел своего сегмента за одним 
исключением - порт моста не имеет собственного МАС - адреса. Порт моста работает в так 

75 
называемом неразборчивом (promisquous) режиме захвата пакетов, когда все поступающие 
на порт пакеты запоминаются в буферной памяти. С помощью такого режима мост следит за 
всем трафиком, передаваемым в присоединенных к нему сегментах, и использует 
проходящие через него пакеты для изучения состава сети. Так как в буфер записываются все 
пакеты, то адрес порта мосту не нужен. 
В исходном состоянии мост ничего не знает о том, компьютеры с какими МАС - 
адресами подключены к каждому из его портов. Поэтому в этом случае мост просто передает 
любой захваченный и буферизованный кадр на все свои порты за исключением того, от 
которого этот кадр получен. В нашем примере у моста только два порта, поэтому он 
передает кадры с порта 1 на порт 2, и наоборот. Отличие работы моста в этом режиме от 
повторителя в том, что он передает кадр не побитно, а с буферизацией. Буферизация 
разрывает логику работы всех сегментов как единой разделяемой среды. Когда мост 
собирается передать кадр с сегмента на сегмент, например с сегмента 1 на сегмент 2, он 
заново пытается получить доступ к сегменту 2 как конечный узел по правилам алгоритма 
доступа, в данном примере - по правилам алгоритма CSMA/CD. 
Одновременно с передачей кадра на все порты мост изучает адрес источника кадра и 
делает новую запись о его принадлежности в своей адресной таблице, которую также 
называют таблицей фильтрации или маршрутизации. Например, получив на свой порт 1 кадр 
от компьютера 1, мост делает первую запись в своей адресной таблице: МАС - адрес 1 - порт 
1. Если все четыре компьютера данной сети проявляют активность и посылают друг другу 
кадры, то скоро мост построит полную адресную таблицу сети, состоящую из 4 записей - по 
одной записи на узел. 
После того как мост прошел этап обучения, он может работать более рационально. 
При получении кадра, направленного, например, от компьютера 1 компьютеру 3, он 
просматривает адресную таблицу на предмет совпадения ее адресов с адресом назначения 3. 
Поскольку такая запись есть, то мост выполняет второй этап анализа таблицы - проверяет, 
находятся ли компьютеры с адресами источника (в нашем случае - это адрес 1) и адресом 
назначения (адрес 3) в одном сегменте. Так как в нашем примере они находятся в разных 
сегментах, то мост выполняет операцию продвижения (forwarding) кадра - передает кадр на 
другой порт, предварительно получив доступ к другому сегменту. 
Если бы оказалось, что компьютеры принадлежат одному сегменту, то кадр просто 
был бы удален из буфера и работа с ним на этом бы закончилась. Такая операция 
называется фильтрацией (filtering). 
Если же адрес назначения неизвестен, то мост передает кадр на все свои порты, кроме 
порта - источника кадра, как и на начальной стадии процесса обучения. 
На самом деле мы несколько упростили алгоритм работы моста. Его процесс 
обучения никогда не заканчивается. Мост постоянно следит за адресами источника 
буферизуемых кадров, чтобы быть в состоянии автоматически приспосабливаться к 
изменениям, происходящим в сети, - перемещениям компьютеров из одного сегмента сети в 
другой, появлению новых компьютеров. С другой стороны, мост не ждет, когда адресная 
таблица заполнится полностью (да это и невозможно, поскольку заранее не известно, 
сколько компьютеров и адресов будут находиться в сегментах моста). Как только в таблице 
появляется первый адрес, мост пытается его использовать, проверяя совпадение с ним 
адресов назначения всех поступающих пакетов. 
Входы адресной таблицы могут быть динамическими, создаваемыми в процессе 
самообучения моста, и статическими, создаваемыми вручную администратором сети. 
Динамические входы имеют срок жизни - при создании или обновлении записи в адресной 
таблице с ней связывается отметка времени. По истечении определенного тайм-аута запись 
помечается как недействительная, если за это время мост не принял ни одного кадра с 
данным адресом в поле адреса источника. Это дает возможность автоматически реагировать 
на перемещения компьютера из сегмента в сегмент - при его отключении от старого сегмента 

76 
запись о его принадлежности к нему со временем вычеркивается из адресной таблицы. После 
включения этого компьютера в работу в другом сегменте его кадры начнут попадать в буфер 
моста через другой порт, и в адресной таблице появится новая запись, соответствующая 
текущему состоянию сети. 
Статические записи не имеют срока жизни, что дает администратору возможность 
подправлять работу моста, если это необходимо. 
Кадры с широковещательными МАС - адресами передаются мостом на все его порты, 
как и кадры с неизвестным адресом назначения. Такой режим распространения кадров 
называется затоплением сети (flood). Наличие мостов в сети не препятствует 
распространению широковещательных кадров по всем сегментам сети, сохраняя ее 
прозрачность. Однако это является достоинством только в том случае, когда 
широковещательный адрес выработан корректно работающим узлом. Однако часто 
случается так, что в результате каких-либо программных или аппаратных сбоев протокол 
верхнего уровня или сам сетевой адаптер начинают работать некорректно и постоянно с 
высокой интенсивностью генерировать кадры с широковещательным адресом в течение 
длительного промежутка времени. Мост в этом случае передает эти кадры во все сегменты, 
затапливая сеть ошибочным трафиком. Такая ситуация называется широковещательным 

жүктеу/скачать 4.15 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: