Функции коммутатора устранять ошибки коммутации

Поэтому и вопросы, на которые требуется ответить, одинаковые: что случилось? кто это сделал? каков будет ущерб? Принципиальная разница заключается
в том, что в коммутируемой среде ответы должны относиться к конкретному порту, а значит, следует учитывать следующие факторы:

• насколько интенсивно используется каждый порт;

• каким образом идентифицируется и отслеживается источник ошибок;

• что является источником широковещательного шторма;

• правильно ли работают таблицы пересылки;

• какие рабочие станции подключены к конкретному порту;

• накладывает ли коммутатор ограничения по скорости на какие-либо протоколы или порты;

• относится ли порт к виртуальной сети VLAN, и если да, то принадлежит ли сервер или служба к той же самой виртуальной сети?

С чего следует начинать, когда вы получаете сообщение о том, что в коммутируемой сети возникла проблема? Как правило, главная трудность заключается в невозможности «заглянуть» внутрь коммутатора. Источник неполадок следует искать в первую очередь на втором уровне сетевой модели OSI при организации коммутатором моста, при этом использование виртуальных сетей VLAN и других функций третьего и более высоких уровней, а также правил продвижения трафика, может дополнительно осложнить ситуацию. Если в сети реализованы «продвинутые» функции коммутации, например, маршрутизация на четвертом уровне и выше вкупе с балансировкой нагрузки, то за диагностику должен браться специалист, отлично разбирающийся во всех тонкостях настройки коммутаторов.

Устанавливая в сети коммутатор, вы фактически создаете отдельный коллизионный домен на каждом порту – именно таков принцип работы коммутаторов. Если к порту подключить концентратор, ресурсы которого используются совместно, то коллизионный домен может увеличиться до максимально допустимого для данного варианта Ethernet размера. Коммутирующее оборудование постоянно дешевеет, поэтому в большинстве современных сетей к каждому порту подключается всего одна рабочая станция, и в этом случае коллизионный домен состоит из единственного кабельного сегмента.

Коммутатор, в целом в свою очередь, является частью отдельного широковещательного домена, причем иногда в домен входят несколько коммутаторов, объединенных в каскад или подключенных параллельно. При использовании функций третьего уровня модели OSI в сети создается большое количество широковещательных доменов — по числу виртуальных сетей VLAN. В предельном случае, если, конечно, коммутатор допускает это, каждый порт может быть сконфигурирован как отдельный широковещательный домен. Такая конфигурация, с полным на то основанием, называется прямой маршрутизацией до рабочего места пользователя.

Если на каждом порту создается собственный широковещательный домен, то возможности диагностики сильно ограничены. Кроме того, организация отдельного широковещательного домена на каждом порту требует от коммутатора выделения для маршрутизации значительной части ресурсов центрального процессора на продвижение всего сетевого трафика. В реальной жизни очень трудно представить себе сеть, где требовалось бы обрабатывать и перенаправлять каждый запрос и отклик по отдельности. При отсутствии очень веских оснований создания именно такой структуры сети следует избегать.

К сожалению, весьма распространена конфигурация, когда в одну подсеть или широковещательный домен помещаются все серверы, а пользователи распределены по некоторому количеству других подсетей или широковещательных доменов. В таком случае практически все запросы должны маршрутизироваться. Если ради удобства обслуживания необходимо разместить все серверы в одном помещении (серверной), то их рекомендуется распределить по нескольким виртуальным сетям VLAN. Пользователей, которые обращаются к конкретному серверу, следует отнести к той же виртуальной сети. В такой конфигурации матрица коммутатора может использовать для обычного трафика мост на втором уровне модели OSI, поэтому маршрутизироваться будут только нетипичные или редкие запросы. Если сервер обслуживает более одного сообщества пользователей, то установите в него дополнительные сетевые карты, чтобы связь осуществлялась на втором уровне модели OSI.

ТОЧНОЕ РАСПОЗНАВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Чуть ли не единственный по-настоящему эффективный метод диагностики коммутируемых сетей — запрос информации о поведении сети у самого коммутатора. Такие данные обычно запрашиваются с помощью протокола SNMP, либо через консольный порт коммутатора. Разумеется, прямое подключение к консольному порту менее удобно, поскольку администратору придется подходить к каждому коммутатору в сети. Во избежание подобных неудобств можно, конечно, установить терминальные серверы и подключить их к консольным портам, но все-таки предпочтительнее использовать протокол SNMP, поскольку он позволяет отправлять запросы из любой точки сети и для этого не нужно устанавливать дополнительное оборудование.

При наличии системы управления сетью коммутатор можно настроить таким образом, чтобы он сам отправлял незапрашиваемый ответ — уведомление SNMP trap – каждый раз, когда уровень использования, количество ошибок или какой-то другой параметр превышают установленное пороговое значение. Причину можно выяснить позже — с помощью системы управления сетью или инструментов мониторинга. Множество проблем успешно разрешается путем запроса к коммутатору, но есть такие, для которых этот способ непригоден. Запрос может применяться как в качестве профилактики, так и для осуществления мониторинга в случае сбоя.

Другая стратегия – дождаться, пока от пользователей начнут поступать жалобы. Во многих сетях применяется именно такой подход, который не стоит недооценивать из-за внешней простоты – на самом деле, он очень эффективен. Пользователи чутко реагируют на состояние сети, несмотря на то, что представление о ее работе больше основывается на подсознательном восприятии, чем на логических заключениях. Заметив малейшее ухудшение
в работе сети, пользователь обычно тут же обращается с жалобой в отдел ИТ или к системному администратору. Так что работу по поиску и устранению неисправности можно начать с его рабочего места. Такой подход называется реактивным, поскольку предполагает реагирование на уже произошедший сбой.

Напротив, профилактические, проактивные методы направлены на то, чтобы не допустить возникновения сбоя. Для этого проводится регулярный опрос коммутаторов, мониторинг качества трафика на каждом порту коммутатора и в каждом сегменте. Когда проблема уже появилась (поступила жалоба, либо вы сами обнаружили сбой), диагностировать ее можно разными методами, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы.

МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ КОММУТАТОРОВ

Получить информацию о работе коммутатора можно как минимум десятью основными способами. Каждый предполагает свой порядок действий и имеет свои положительные и отрицательные стороны. Как обычно, единого рецепта на все случаи жизни не существует. Выбирать подходящее решение из разных вариантов следует, прежде всего, исходя из доступности ресурсов, опыта специалиста, проводящего работы, и оценки последствий для функционирования сети (приостановка, перерывы в работе) при использовании того или иного метода.

Однако даже сочетание всех методов не позволяет следить за коммутируемой сетью в таких подробностях, как это можно было делать в сетях на базе концентраторов. Увидеть и отследить абсолютно весь трафик и все ошибки, относящиеся к коммутатору, практически невозможно. Большинство диагностических процедур подразумевает, что трафик проходит между рабочей станцией и соответствующим сервером или направляется на магистральный порт. Если две рабочие станции обмениваются данными напрямую через одноранговое (пиринговое) соединение, то трафик не проходит ни через магистральный порт, ни через какой-либо другой порт коммутатора. Такие соединения редко обнаруживаются, если только не искать их специально. Обычно ошибки не распространяются за пределы порта коммутатора, однако для некоторых их типов и определенных настроек коммутаторов возможна и дальнейшая трансляция.

Для простоты представим себе минимальный сегмент сети: сервер, подключенный к коммутатору. В одних случаях мы будем предполагать, что пользователи, испытывающие проблемы, подключены к тому же самому коммутатору, в других — что они будут пытаться получить доступ к серверу через магистральный порт, ведущий либо к другому коммутатору, либо к маршрутизатору. Диагностика начинается в ответ на жалобу о медленной работе сети при обращении к серверу. К сожалению, такое описание проблемы ничего не говорит специалисту ИТ. Если речь идет не об обычном сбое, а взломе системы защиты, причем предполагаются последствия юридического характера, то необходимо принять дополнительные меры, чтобы обеспечить достоверность и юридическую силу собираемых данных.

Информация, относящаяся сразу к нескольким методам, будет приводиться в описании того метода, в котором она раскрывается наиболее полно. Большая часть описаний относится также к методам, отличным от того, которому посвящен конкретный раздел, причем она может иметь как тривиальные, так и фундаментальные последствия для конечного результата.

МЕТОД 1: КОНСОЛЬНЫЙ ДОСТУП К КОММУТАТОРУ

Получить доступ к настройкам коммутатора можно разными способами, включая следующие:

• войти в систему с помощью сеанса TELNET;

• войти в систему с помощью сеанса SSH;

• войти в систему через сеанс Web;

• подключиться через последовательный порт коммутатора.

Некоторые коммутаторы обладают рядом встроенных диагностических средств, которыми можно воспользоваться, но следует помнить, что их функциональные возможности существенно различаются в зависимости от производителя и модели коммутатора. Расширенные команды операционной системы позволяют провес-ти более глубокий анализ транслируемого трафика, однако имеющийся интерфейс нельзя назвать дружественным к пользователю. Чтобы успешно применить такие функции, надо обладать значительным опытом и глубоким знанием теории сетей.

Плюсы. Консольный доступ – очень эффективный метод диагностики, он широко распространен и используется чаще других. Множество самых разных проблем в сети вызвано именно неправильными настройками коммутаторов и выполняемыми в соответствии с этими настройками действиями.

Получить доступ к консоли управления коммутатором можно всегда — одним из вышеперечисленных способов. Почти повсеместная доступность беспроводных сервисов и услуг передачи данных, предоставляемых мобильной связью, позволяют управлять сетью из любой точки планеты. Настроив систему управления сетью на отправку уведомлений на мобильные устройства, вы сразу узнаете о возникновении сбоя.

Если сбой действительно вызван настройками, то метод консольного доступа, безусловно, позволит устранить его.

Минусы. Старшие системные администраторы и другие ведущие сотрудники отделов ИТ, обладающие паролями для доступа к настройкам коммутаторов, при проведении диагностики уделяют столь повышенное внимание конфигурации, что никакие другие варианты даже не приходят им в голову, пока этот метод себя полностью не исчерпает. Между тем, отказ от прочих подходов может существенно задержать устранение сбоя и дополнительно осложнить ситуацию. С помощью только консольного доступа удается выявить и устранить только часть сетевых проблем.

Обычные команды, подаваемые с помощью консоли, позволяют установить средние уровни использования, но не дают информации о конкретных видах сетевой активности или исходной причине сбоя того или иного протокола. Более того, данные, получаемые с помощью консольного доступа, указывают, скорее, на то, как сеть должна работать, а не сообщают о реальном положении дел, поэтому они мало помогут в случае, например, некорректного функционирования части коммутатора. Просмотр конфигурации не позволяет выявить программные ошибки в операционной системе или неточности и упущения в настройках. Иногда, выведя дамп конфигурации на экран, нельзя узнать настройки по умолчанию, поскольку выдаются только изменения по сравнению с настройками по умолчанию. Между тем, причиной снижения производительности сети вполне могут быть именно эти настройки.

Данные о конфигурации полезны для того, чтобы в общих чертах выяснить, работает ли коммутатор так, как должен. Однако для проверки конфигурации и производительности сети нужно применять иные методы диагностики коммутаторов — возможно, даже не один,
а несколько.

Если речь идет о критически важных сегментах сети, то консольный доступ из удаленных точек может быть либо запрещен, либо разрешен только с конкретной группы жестко фиксированных адресов. Обычно пароли для доступа к коммутаторам не известны рядовому персоналу отделов ИТ и служб технической поддержки, поэтому они не имеют возможности использовать консольный доступ. Инженеры более высокого уровня, располагающие паролями, как правило, не участвуют в ежедневной работе по устранению сбоев в сетях. А теперь представьте, каким образом специалист, в прямые обязанности которого входит постоянное поддержание производительности сети, сможет эффективно работать, если консольный доступ ему запрещен?

О других методах диагностирования коммутаторов мы расскажем в следующих выпусках рубрики.

Игорь Панов — региональный менеджер по продукции и поддержке партнеров Fluke Networks в России и СНГ. С ним можно связаться по адресу: igor.panov@flukenetworks.com.

Еще десять лет тому назад локальные сети были относительно простыми: они строились на основе хабов, мостов и маршрутизаторов, и каждое сетевое устройство можно было легко отличить от других. Устранение неисправностей также не представляло трудностей: если пользователь был подключен к хабу, применялись правила диагностики в домене коллизий, а в той точке, где домен коллизий подключается к мосту, все ошибки заканчивались. Диагностика с помощью анализатора протоколов была вполне эффективна, поскольку большинство сетевых администраторов знали основы сети и используемых протоколов. Затем в сетях появились коммутаторы. Проблемы, связанные с коммутируемой средой, в целом аналогичны сложностям при работе с разделяемыми ресурсами: трудно понять, какой именно сбой произошел, что послужило источником проблемы и насколько это повлияло на работу смежных компонентов. В коммутируемых сетях ответы на эти вопросы должны относиться к конкретному порту.

Вот типичные вопросы, которые возникают при использовании коммутируемой среды:

• Насколько загружен каждый порт?
  
• Как найти источник ошибок?
  
• Что является источником широковещательного шторма (размножения некорректно сформированных широковещательных сообщений)?
  
• Правильно ли работают таблицы MAC-адресов?
  
• Какие станции подключены к данному порту?
  
• Ограничивает ли коммутатор скорость работы какого-либо протокола или порта?
  
• Находится ли данный порт в виртуальной локальной сети (VLAN)? Если да, то находится ли сервер в этой же самой VLAN?

Общие рекомендации по конфигурации сети

Проблемы обнаружения неисправностей начинаются с того, что коммутатор выполняет функции моста 2-го уровня, и усложняются необходимостью поддержки VLAN, а также других функций и правил коммутации 3го и более высоких уровней сетевой модели OSI. Поиск ошибок в работе функций, использующих информацию 4-го уровня (например, распределение нагрузки), требует отличного знания настроек коммутатора.

При установке коммутатора отдельный домен коллизий создается на каждом полудуплексном порту — такова природа коммутатора. Если к порту коммутатора подключен хаб, домен коллизий может вырасти до размера, максимально допустимого для данной реализации Ethernet. Тем не менее благодаря снижению стоимости коммутаторов большинство новых сетей имеют лишь по одной станции на порт.

Сам коммутатор становится частью единого широковещательного домена, включающего в себя другие коммутаторы. Если в сети используются функции 3-го уровня, то создается множество широковещательных доменов, равное количеству сетей VLAN. В предельном случае (если позволяют параметры коммутатора) каждый порт может быть сконфигурирован как отдельный широковещательный домен, и это очень ограничивает возможности для диагностики. Кроме того, при такой конфигурации в коммутаторе должна поддерживаться функция маршрутизации, обычно требующая значительных ресурсов центрального процессора коммутатора для управления трафиком. Трудно предположить, что маршрутизация в сети каждого отдельного запроса и ответа может оказаться целесообразной, поэтому подобной конфигурации следует избегать. К сожалению, она встречается очень часто (хотя и в менее очевидном варианте) в тех сетях, где все серверы относятся к одной подсети или широковещательному домену, а все пользователи находятся в нескольких других подсетях или доменах. На практике при такой конфигурации сети все запросы все равно должны быть маршрутизированы.

Если работы по обслуживанию сети должны ограничиваться только одной серверной комнатой, рекомендуется размещать серверы в различных сетях VLAN. Такая конфигурация позволит коммутационной матрице работать в качестве моста 2-го уровня для обычного трафика, а маршрутизации будут подлежать только необычные или редкие запросы. Если сервер обслуживает не одну, а несколько групп пользователей, следует установить дополнительные сетевые адаптеры в сервере, чтобы сохранить связь с пользователями на 2-м уровне.

Пять методов диагностики коммутируемых сетей

Существует пять основных методов, позволяющих определить, что происходит в коммутаторе. Каждый метод предполагает собственный подход и имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Как и во множестве других ситуаций, связанных с сетями, здесь нет единственно правильного ответа. Наиболее подходящее решение определяется, с одной стороны, наличием нужного инструментария, а с другой — возможностью прерывания связи при использовании данного метода диагностики.

Даже если скомбинировать все возможные методы, они не смогут обеспечить такой же уровень контроля коммутируемой сети, как в случае применения в сети хабов. Весь трафик, идущий через коммутатор, просмотреть почти невозможно. В большинстве случаев при поиске неисправности предполагается, что трафик проходит между компьютером и сервером или через линию связи с другим узлом (Uplink). Если две рабочие станции обмениваются информацией напрямую, трафик не будет проходить через Uplink, как впрочем, и через любой другой порт коммутатора. И если специально не проверить трафик между этими двумя компьютерами, то можно и не обнаружить проблему.

Рис. 1. Простейший вариант сети с коммутатором

Для простоты рассмотрим одну из типичных конфигураций сети — сервер, подключенный к коммутатору (рис. 1). Пользователь (пользователи), у которого возникают проблемы, может быть подключен к тому же коммутатору или получать доступ к серверу через Uplink — линию связи, ведущую к другому коммутатору или маршрутизатору. При этом жалоба пользователя будет звучать примерно так: «Связь с сервером слишком медленная». Такая формулировка, к сожалению, не говорит сетевому администратору почти ничего.

Метод 1. Настройка коммутатора через Telnet или последовательный порт

В процессе поиска неисправности сетевой администратор (если у него есть пароль доступа) может проверить правильность настроек коммутатора путем подключения к консольному порту RS-232 (рис. 2) или с помощью Telnet-сессии.

Рис. 2. Использование консольного порта

Однако полученные в результате данные о конфигурации коммутатора сами по себе малоинформативны. Чтобы понять, корректны они или нет, придется использовать один или несколько других методов поиска неисправностей.

Некоторые коммутаторы снабжены дополнительными средствами диагностики, однако диапазон их возможностей различен в зависимости от производителя и модели коммутатора. В любом случае, чтобы воспользоваться этими инструментами, требуются немалый опыт и глубокие теоретические знания.

Метод 2. Подключение анализатора к свободному порту коммутатора

Самый простой метод обнаружения неполадок — подключение прибора с функцией мониторинга (например, анализатора протоколов) к любому неиспользуемому порту на коммутаторе (рис. 3).

Рис. 3. Мониторинг с любого свободного порта

Подключенный таким образом прибор получает доступ в широковещательный домен как обычная рабочая станция,не нарушая работы других пользователей. К сожалению, коммутатор (который мы считаем многопортовым мостом) будет направлять на контролируемый порт лишь незначительную часть трафика. Это нормальное поведение моста, поскольку его назначение — предотвращать попадание трафика в те порты, которым он не предназначен. А анализатор протоколов в этом случае не запрашивал никакого трафика и, скорее всего, не передавал ни одного фрейма (рис. 4). Прибор «увидит» лишь несколько фреймов в минуту вместо нескольких тысяч в секунду, которые могут передаваться между станциями и сервером.

Трафик, приходящий на порт мониторинга, будет почти полностью состоять из широковещательных фреймов. Возможно, там окажется еще несколько случайных фреймов, пришедших от неизвестных отправителей. Такие фреймы могут появляться из-за старения таблицы MAC. Некоторые невнимательные сетевые администраторы в таких случаях решают, что в сети действительно почти 100% пакетов — широковещательные, и при этом не замечают, что уровень использования (утилизации) сетевых ресурсов очень низкий. В результате делается некорректный вывод о наличии в сети широковещательного шторма. А если жалоб от пользователей не поступало, то администратор вообще может решить, что такая ситуация — часть нормального процесса функционирования сети.

Поскольку описанный подход к диагностике сети практически бесполезен, прибор должен сам запрашивать трафик. «Опрос» широковещательного домена полезен для обследования сети и поиска других проблем, однако он не поможет продвинуться в решении проблемы медленного соединения, о которой сообщил пользователь.

Более содержательные результаты могут быть получены при использовании так называемого зеркального копирования (зеркалирования) портов: большинство коммутаторов разрешают копировать трафик из выбранного порта или портов на другой порт, к которому и подключается анализатор (рис. 5). Зеркалирование позволяет прибору «видеть» трафик между сервером и «проблемным» компьютером, пользователь которого жалуется на низкую производительность. У старых моделей коммутаторов в качестве порта для мониторинга можно сконфигурировать специально выделенный порт; на новых коммутаторах для этого подходит любой порт.

Способ реализации данного метода варьируется у различных производителей, но имеется несколько общепринятых способов зеркалирования. Отметим, что в большинстве случаев пакеты, перенаправленные в порт мониторинга, будут отфильтрованы так же, как и пакеты, посылаемые на все остальные порты. Это означает, что все ошибки будут отфильтрованы коммутатором и не достигнут порта мониторинга. Тогда зеркалирование трафика на порт мониторинга может оказаться неэффективным для целей диагностики, поскольку при таком подходе коммутатор скрывает целый класс проблем. Кроме того, чтобы правильно настроить порт мониторинга, нужно подключиться к нему либо с консоли (порт RS-232 на коммутаторе), либо через Telnet-сессию — следовательно, помимо анализатора потребуется еще и компьютер.

«Зеркальный» порт мониторинга часто бывает только принимающим, хотя некоторые производители коммутаторов делают его двунаправленным. На него может поступать копия трафика от любого другого порта — одного или нескольких. И чем больше портов в коммутаторе «прослушивает» порт мониторинга, тем выше вероятность того, что ему не хватит пропускной способности и тестирующее устройства получит не все фреймы.

Пропускная способность порта мониторинга — серьезная проблема. Дело в том, что порт имеет приемную (Rx) и передающую (Tx) части. Передающая часть порта мониторинга может быть заблокирована коммутатором, но независимо от этого пропускная способность приемного канала (от порта коммутатора к анализатору) все равно ограничена. Если зеркалируется полнодуплексный порт, работающий с той же скоростью, что и порт мониторинга, коммутатор может просто отбросить часть трафика, не выдав об этом никакого сообщения. И неважно, подключен прибор по полуили полнодуплексному каналу — ограничение скорости работы приемника все равно будет одним и тем же.

Предположим, возникла необходимость проанализировать трафик сервера, подключенного к коммутатору на скорости 100 Мбит/с по полнодуплексному каналу (рис. 6). При полном дуплексе приемная и передающая части могут соответственно передавать и принимать по 100 Мбит/с трафика каждая. Таким образом, суммарная пропускная способность канала составляет 200 Мбит/с. Для зеркалирования трафика, идущего от сервера, может использоваться только приемник (Rx). Следовательно, размер контролируемого трафика ограничен максимумом в 100 Мбит/с. Любой трафик сервера, превышающий 50% емкости данной линии (200 Мбит/с), будет потерян.

Рис. 6. Ограничение пропускной способности порта мониторинга

Если на порт мониторинга поступает трафик с нескольких портов, проблема соответственно усложняется. Впрочем, поскольку большинство коммутаторов работает далеко не на 100% своей пропускной способности, данная проблема может и не коснуться вашей сети, но потенциально она существует. Для большинства пользователей сети загруженность соединений не превышает 10%, и изредка происходит кратковременный, но большой по амплитуде всплеск трафика.

Очевидное решение проблемы — подключить прибор к высокоскоростному порту, который может принять весь «зеркальный» трафик. Если бы пропускная способность порта мониторинга (см. рис. 6) составляла 1 Гбит/с вместо 100 Мбит/с, совокупный трафик в 200 Мбит/с был бы с легкостью принят и проанализирован.

Метод 3. Установка хаба в тестируемый сегмент

Во многих сетях большую часть трафика создают совместно используемые ресурсы (например, файловые серверы). Если установить хаб между файлсервером и коммутатором и подключить к нему анализатор (рис. 7), то последний окажется в том же широковещательном домене, что и сервер. При такой схеме подключения анализатор «видит» весь входящий и исходящий трафик сервера, благодаря чему сетевой администратор может узнать о неудачных попытках подключения зарегистрированных пользователей к серверу, а также определить, не приводит ли низкая производительность канала к сбросу соединений.

Рис. 7. Использование хаба для мониторинга канала подключения сервера

Такой метод, к сожалению, неприменим в сетях с несколькими серверами. Размещать хаб рядом с каждым сервером нецелесообразно, а если переносить хаб от сервера к серверу, то придется останавливать сеть на время, требуемое для подключения хаба. Конечно, установить хаб — дело нескольких минут, но текущие соединения при этом будут сброшены. Кроме того, нет гарантии, что анализатор сможет работать на скорости канала, по которому подключен сервер.

Тем не менее использование хаба полезно для решения ряда задач мониторинга трафика и поиска ошибок. В частности, это почти единственный способ разобраться в ошибках MAC-уровня в коммутируемой среде. Конечно, такие ошибки можно отследить и с помощью SNMP-клиента, но для полноценного анализа ошибок значительно лучше «увидеть» их напрямую на тестирующем устройстве.

У данного метода есть два существенных недостатка. Во-первых, серверная линия связи не может быть полнодуплексной, в противном случае несоответствие режимов передачи приведет к большему количеству ошибок, чем сможет обнаружит администратор. Во-вторых, для реализации этого метода необходим хаб, а большинство современных хабов на самом деле являются мостами, «замаскированными» под хаб. Установить такое устройство, не являющееся настоящим хабом с разделяемой пропускной способностью, — все равно что установить еще один коммутатор, и в результате увидеть искомый трафик будет невозможно.

Двухскоростные хабы 10/100 на самом деле представляют собой два хаба — на 10 и 100 Мбит/c, соединенных между собой мостом. Такой хаб использовать можно, только следует убедиться, что сервер и анализатор работают на однойскорости.

Также встречаются дешевые коммутаторы, у которых от настоящих хабов осталось только название и низкая цена. Производители стремятся унифицировать производство, и им выгоднее снизить цены на коммутаторы, чем сохранять производство хабов. Такие «хабы» для описанного выше метода совершенно непригодны.

Метод 4. Использование разветвителя кабеля

Этот метод аналогичен предыдущему с установкой хаба, за исключением того, что анализатор сможет только принимать, но не передавать данные (рис. 8). Существуют разветвители для медных и для волоконно-оптических кабелей.

Рис. 8. Использование разветвителя

Оптические разветвители (сплиттеры) являются пассивными устройствами и не требуют электропитания. Сплиттер характеризуется процентом отводимой оптической мощности (например, разветвитель 80:20 отводит 20% мощности). Очевидно, что добавление сплиттера в линию связи приводит к уменьшению мощности сигнала, поступающего на приемник. А если бюджет по затуханию на этой линии практически исчерпан, то добавление сплиттера неизбежно приведет к нарушению связи. Впрочем, некоторые оптические передатчики более устойчивы к внесению затухания, так что можно попробовать установить сплиттер на другой стороне линии.

Медные разветвители также вносят в линию дополнительное затухание и приводят к потере связи, если линия уже работает на пределе своих возможностей. Медным разветвителям требуется электропитание, так как они принимают, восстанавливают и передают полученный сигнал. Впрочем, при пропадании питания сама линия все равно будет работать — отключится только порт мониторинга (конечно, при условии, что разветвитель установлен правильно).

Удобство использования разветвителей заключается в том, что они невидимы для остального сетевого оборудования. Достаточно установить разветвитель один раз на контролируемом соединении и использовать его при необходимости. К сожалению, для его установки придется резать кабель. Надо сказать, что это не единственный недостаток. Разветвитель работает отдельно с каждым направлением передачи, следовательно, порт мониторинга состоит из двух физических соединений (рис. 9).

Рис. 9. Функциональная схема работы разветвителя

Поэтому для одновременного мониторинга обоих направлений в тестирующем приборе должно быть два входа. Обычно приборы с двумя входами могут объединять оба потока и анализировать их одновременно. Можно, конечно, анализировать каждое направление по отдельности, но это значительно сложнее. Эффективность данного метода одинакова для полу- или полнодуплексных соединений.

Метод 5. Сбор данных по протоколу SNMP

Самый эффективный метод диагностики коммутируемой сети — запросить информацию о ситуации в сети у самого коммутатора. Это делается удаленно с помощью протокола SNMP (рис. 10) или путем непосредственного подключения к консольному порту коммутатора. Использование SNMP удобнее, поскольку администратору не нужно ходить с ноутбуком от коммутатора к коммутатору — вся информация будет поступать на его рабочее место. Если реализована система управления сетью, можно настроить коммутатор на автоматическую отправку сообщений о событиях, проходящих в сети (SNMP trap), например, об ошибке или выходе значения какого-либо параметра за пределы заданных пороговых значений. Сетевому администратору останется лишь с помощью тестирующего устройства выяснить, почему это нежелательное событие произошло.

Рис. 10. Использование протокола SNMP для мониторинга коммутатора

Буквально все коммутаторы (кроме самых дешевых) оснащены функцией SNMP-управления. Разница лишь в том, насколько детализирована информация, предоставляемая коммутатором. Некоторые коммутаторы имеют средства SNMP, предлагающие только информацию об устройстве в целом, другие (более дорогие) предоставляют подробную информацию по каждому порту в отдельности.

SNMP, пожалуй, самый удобный и наименее разрушительный метод мониторинга коммутируемой сети. SNMPклиент может располагаться в любом месте сети, а доступ к диагностической информации защищен паролем (community string). К одному и тому же коммутатору может быть несколько паролей с различными правами доступа. Ограничения доступа также могут касаться подсетей и даже отдельных IPадресов. В отношении защищенного доступа к коммутатору необходимо обратить внимание на следующее. Большинство коммутаторов поставляется с паролем «public», и просто поразительно, как много сетевых администраторов не меняют его! Еще одна угроза безопасности связана с тем, что пароли передаются по сети в открытом виде. Шифрование предусмотрено в версии SNMPv3, но она пока не получила широкого распространения.

Перечень контролируемых параметров зависит от используемой базы MIB. Большинство производителей коммутаторов предлагают MIB-базы собственной разработки, но можно воспользоваться и стандартной (MIB II, Ethernet-Like Interface MIB, RMON Ethernet, RMON 2, SMON и т.д.).

Маршрутизаторы, через которые проходят SNMP-пакеты, могут накладывать на них различные ограничения, а межсетевые экраны (firewall) могут полностью блокировать SNMP. Кроме того, SNMP-агенты могут работать с ошибками, что приводит к ложным срабатываниям. Тем не менее SNMP в целом является очень полезным средством диагностики.

Заключение

В реальной жизни чаще всего используется такой метод диагностики — дождаться жалоб от пользователей. И не следует его отбрасывать из-за слишком очевидной простоты — на самом деле он очень эффективен. Сообщество пользователей имеет обостренное чутье на то, как должна вести себя сеть. Любое отклонение от нормального хода вещей будет доведено до сведения службы технической поддержки. После жалобы пользователя сетевой администратор может начать процесс диагностики с соответствующего порта подключения. Однако такой подход можно сравнить с тушением пожара, а ведь всем известно, что пожары лучше предотвращать, чтобы потом не пришлось их тушить. Для предотвращения проблем следует организовать регулярный мониторинг — собирать информацию с каждого коммутатора и отслеживать загруженность каждого порта, и это избавит службу технической поддержки от большинства жалоб пользователей.

Основные операции коммутатора

Коммутация
представляет собой технологию, которая
уменьшает вероятность переполнения в
сетях Ethernet, Token Ring и Fiber Distributed Data Interface
(FDDI). В сетях LAN коммутаторы часто
используются для замены совместно
используемых концентраторов. Коммутаторы
LAN разрабатываются таким образом, чтобы
они могли быть установлены в уже
существующие кабельные сетевые
инфраструктуры без нарушения уже
сложившегося характера работы сети. В
современных коммуникациях все
коммутирующие устройства выполняют
две основные операции:

■ Коммутация
фреймов данных.
Эта операция состоит в получении фрейма
из входной передающей среды и передаче
его в выходную среду.

■ Поддержка
операций по коммутации.
При своей работе коммутатор строит и
поддерживает таблицы коммутации.

Под
мостовыми
операциями (bridging)
понимается технология, в которой
устройство, известное как мост, соединяет
два или более сегментов сети LAN.
Коммутаторы были разработаны с
использованием мостовых технологий и
часто рассматриваются как многопортовые
мосты. Мост передает дейтаграммы из
одного сегмента к получателям, находящимся
в других сегментах. Когда включается
питание и начинается функционирование
моста, он изучает МАС-адреса поступающих
дейтаграмм и строит таблицу адресов
известных ему получателей. Если мосту
известно, что пункт назначения дейтаграммы
находится в том же сегменте где и ее
отправитель, то дейтаграмма отбрасывается,
поскольку в ее передаче нет необходимости.
Если мосту известно, что получатель
находится в другом сегменте, то он
передает ее только в этот сегмент. Если
же сегмент пункта назначения неизвестен,
то мост передает дейтаграмму во все
сегменты, кроме того, в котором находится
отправитель этой дейтаграммы. Такая
передача называется лавинной рассылкой
(flooding). Основным достоинством моста
является ограничение перемещения
потоков данных лишь некоторыми сетевыми
сегментами. Как мосты, так и коммутаторы
соединяют между собой сегменты сети
LAN, используют МАС-адреса для определения
сегмента, в который требуется передать
дейтаграмму и уменьшают объем передаваемых
данных. В современных сетях коммутаторы
выполняют большее количество функций,
чем мосты, поскольку они позволяют
осуществлять большее количество
соединений, работают с гораздо большими
скоростями, чем мосты, а также поддерживают
новые функции, такие как виртуальные
локальные сети (virtual LAN — VLAN). В мостах
коммутацию обычно осуществляет
программное обеспечение, в то время
как в коммутаторах коммутация обычно
выполняется аппаратно.

В
настоящем разделе обсуждаются основные
операции коммутаторов сетей LAN. На рис.
5.17 показана LAN-сеть с тремя рабочими
станциями, LAN-коммутатор и адресная
таблица этого коммутатора. LAN-коммутатор
имеет четыре порта (или сетевых
соединения). Станции А и С подсоединены
к 3-му интерфейсу коммутатора, а станция
В к 4-му интерфейсу. Вероятнее всего,
что в реальной сети станции А и С будут
подсоединены к концентратору, который
будет подсоединен к 3-му интерфейсу.
Как показано на рис. 5.17, станции А
требуется передать данные станции В.

Операции,
выполняемые LAN-коммутатором

• Пересылает
пакеты на основе данных таблицы пересылки

— Пересылает
пакеты на основе МАС-адреса (2-й уровень)

• Функционирует
на 2-м уровне модели OSI

• Узнает
расположение станции путем исследования
адреса отправителя

— Осуществляет
рассылку со всех портов если адрес
получателя является широковещательным,
многоадресатным или неизвестен

— Осуществляет
пересылку в том случае, если получатель
расположен на другом интерфейсе

10
Мбит/с

Рис.
5.17. Операции LAN-коммутатора

Следует
помнить о том, что при прохождении
потоков данных по сети коммутатор
функционирует на 2-м уровне; это означает,
что коммутатор просматривает адрес
МАС-уровня. При передаче фреймов станцией
А и получении их коммутатором, последний
просматривает МАС-адрес отправителя
и сохраняет его в адресной таблице, как
показано на рис. 5.18. При прохождении
данных через коммутатор в адресной
таблице создается новая позиция, в
которую заносится адрес станции-отправителя
и интерфейс коммутатора, к которому
она подсоединена. После этого коммутатору
известно где подсоединена станция А.
Как показано на рис. 5.19, после поступления
фрейма данных на коммутатор он лавинным
образом рассылается на все порты,
поскольку станция-получатель пока
неизвестна.

10
Мбит/с

Рис.
5.19. Лавинная рассылка на все порты

Однако
после создания соответствующей позиции
в адресной таблице поступает ответ от
станции В к станции А. Теперь коммутатору
известно, что станция В подсоединена
к 4-му интерфейсу, как показано на рис.
5.20.

Данные
поступают на коммутатор, однако следует
обратить внимание на то, что теперь
коммутатор не выполняет лавинной
рассылки. Коммутатор отправляет данные
только на 3-й интерфейс, поскольку ему
известно, что станция А расположена в
сегменте, подсоединенном к этому
интерфейсу (рис. 5.21).

Первоначальная
передача указала МАС-адрес станции, от
которой поступили данные, что позволило
коммутатору более эффективно осуществлять
передачу данных.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

5.6. Режимы коммутации

Коммутаторы могут работать в нескольких режимах, при изменении которых меняются задержка и надежность. Для обеспечения максимального быстродействия коммутатор может начинать передачу кадра сразу, как только получит МАС-адрес узла назначения. Такой режим получил название сквозной коммутации или коммутации «на лету» (cut-through switching), он обеспечивает наименьшую задержку при прохождении кадров через коммутатор. Однако в этом режиме невозможен контроль ошибок, поскольку поле контрольной суммы находится в конце кадра. Следовательно, этот режим характеризуется низкой надежностью. В данном режиме сеть «засоряется» поврежденными кадрами, что снижает ее производительность.

Во втором режиме коммутатор получает кадр целиком, помещает его в буфер, проверяет поле контрольной суммы (FCS) и затем пересылает адресату. Если получен кадр с ошибками, то он отбрасывается (discarded) коммутатором. Поскольку кадр перед отправкой адресату назначения запоминается в буферной памяти, то такой режим коммутации получил название коммутации с промежуточным хранением или буферизацией (store-and—forward switching). Таким образом, в этом режиме обеспечивается высокая надежность, но сравнительно низкая скорость коммутации.

Коммутация с буферизацией является Основным режимом современных коммутаторов.

Промежуточное положение между режимами сквозной коммутацией на лету и буферизацией занимает режим коммутации свободного фрагмента (fragment-free mode). В этом режиме в буфер помещается 64 байта кадра, читаются заголовок кадра, поле данных минимальной длины и контрольная сумма, после этого начинается передача кадра. Таким образом, проверка контрольной суммы производится только у коротких кадров, в кадрах большего размера контрольная сумма не проверяется.

Когда используется режим сквозной коммутации на лету, порты устройств источника и назначения должны иметь одинаковую скорость передачи. Такой режим называется симметричной коммутацией. Если скорости не одинаковы, то кадр должен запоминаться (буферизироваться) перед тем, как будет передаваться с другой скоростью. Такой режим называется асимметричной коммутацией, при этом должен использоваться режим с буферизацией.

Асимметричная коммутация обеспечивает связь между портами с разной полосой пропускания. Данный режим является характерным, например, для потока данных между многими клиентами и сервером, при котором многие клиенты могут одновременно соединяться с сервером. Поэтому на это соединение должна быть выделена широкая полоса пропускания.

Для буферизации коммутатор может использовать буферную память портов или общую память коммутатора. Во втором случае требуемый каждому порту объем памяти выделяется динамически, что позволяет успешно реализовать асимметричную коммутацию.

5.7. Параметры коммутаторов

Выбор коммутаторов для проектируемой сети определяется рядом параметров: скоростью фильтрации кадров, скоростью продвижения кадров, пропускной способностью, длительностью задержки передачи кадра, а также возможностью подачи питания на конечный узел по кабелю Ethernet (PoE), конструктивными особенностями коммутатора (конфигурацией) и другими характеристиками.

Скорость фильтрации определяется временем приема кадра, запоминанием его в буфере, обращением к адресной таблице коммутации и удалением кадра из буферной памяти, если адресат и источник находятся в одном сегменте. Коммутатор обычно успевает фильтровать кадры в темпе их поступления в интерфейс, поэтому фильтрация не вносит дополнительной задержки.

Скорость продвижения кадров определяется временем приема кадра, запоминанием его в буфере, обращением к адресной таблице и передачей кадра с входного порта на выходной, который связан с устройством назначения. Скорость фильтрации и скорость продвижения задаются в кадрах в секунду, причем, для оценки этих параметров обычно берутся кадры минимальной длины 64 байта.

Пропускная способность коммутатора определяется количеством передаваемых данных, содержащихся в поле Data кадра, в единицу времени. Пропускная способность достигает своего максимального значения при передаче кадров максимальной длины.

Задержка передачи кадров определяется временем от момента появления первого байта кадра на входном порте коммутатора до момента появления этого байта на выходном порте. В зависимости от режима коммутации время задержки составляет от единиц до сотен микросекунд.

Основные параметры коммутаторов иногда называют обобщенным термином — форм-фактор.

Конструктивно коммутатор может быть фиксированной или модульной конфигурации. Коммутатор фиксированной конфигурации содержит определенное количество портов, например, 24 порта FastEthernet и 2 порта GigabitEthernet, и эту конфигурацию изменить нельзя. В коммутаторах модульной конфигурации пользователь может устанавливать требуемое количество модулей портов в пределах возможностей линейной платы. Добавление новой линейной платы увеличивает количество портов и повышает плотность портов. Стекируемые (наращиваемые) коммутаторы соединяются между собой специальным кабелем, образуя единое мощное сетевое устройство.

Для расширения функциональных возможностей коммутаторов используют компактные приемо-передатчики (трансиверы) стандарта SFP (Small Form-factor Pluggable). Через модули SFP (
рис.
5.18) реализуется присоединение оптического или симметричного медного кабеля (витая пара) к порту коммутатора. Разные модули SFP позволяют использовать как многомодовое, так и одномодовое волокно на различных длинах волн (850 нм, 1310 нм, 1550 нм) для передачи данных на разное расстояние. Широкая номенклатура модулей SFP позволяет создавать сетевые устройства различного назначения. В технологиях Ethernet модули SFP реализуют скорости передачи 100 Мбит/c, 1 Гбит/c, 10 Гбит/c, 20 Гбит/c; в технологиях SDH модули SFP позволяют передавать потоки данных уровня STM-1, STM-4, STM-16.

5.8. Коммутаторы второго и третьего уровня

Во многих сетях пакетной коммутации используются комбинации устройств: маршрутизатор, коммутатор, конечные узлы (
рис.
5.19а). В этом случае коммутатор реализует коммутацию и фильтрацию кадров локальной сети на основе МАС-адресов, т.е. выполняет функции устройства второго уровня модели OSI.

а)	б)
Рис. 5.19. Элементы сети

Маршрутизацию и передачу пакетов между сетями выполняет маршрутизатор, характеризующийся широким спектром функций. Коммутатор характеризуется большим количеством портов и высокой производительностью. Поэтому в новых сетевых элементах (коммутаторах-маршрутизаторах) объединили функции коммутатора и маршрутизатора (
рис.
5.19б). Такое устройство получило название коммутатора уровня 3 модели OSI. Коммутатор уровня 3 пересылает данные, базируясь на IP— и МАС-адресах назначения. Пересылка данных происходит с высокой скоростью, характерной для классических коммутаторов уровня 2.

Коммутаторы уровня 3 фирмы Catalyst функционируют на базе технологии Cisco Express Forwarding (CEF), которая для пересылки данных создает и поддерживает базу данных о переадресации (FIB) и таблицу смежности.

У коммутаторов уровня 3 существует три основных типа интерфейсов:

• виртуальный интерфейс коммутатора (SVI) — связан с виртуальной локальной сетью VLAN. Виртуальный интерфейс необходим для конфигурирования коммутатора, в том числе, для удаленного доступа;
• маршрутизируемый порт уровня 3 функционирует, как интерфейс маршрутизатора, который образует отдельную IP-сеть. Маршрутизируемый порт может функционировать с протоколами уровня 3 и не поддерживает протоколы уровня 2.
• логический интерфейс Ether Chanel является портом уровня 3, образованным группой маршрутизируемых портов. Агрегирование каналов позволяет повысить пропускную способность логического интерфейса Ether Chanel, например, для связи с сервером.

Для конфигурирования маршрутизируемого порта уровня 3 нужно выполнить команду no switchport, назначить IP—адрес, включить интерфейс, например:

Switch(config)#interfase f0/2
Switch(config-if)#no switchport
Switch(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#no shutdown
  

Коммутатор уровня 3 пересылает сообщения на основе комбинации IP-адресов и МАС-адресов.

Протокол STP

Когда сеть строится с использованием топологии иерархического дерева, то коммутационные петли отсутствуют. Однако сети часто проектируются с избыточными путями, чтобы обеспечить надежность и устойчивость сети (
рис.
5.20).

Избыточные пути могут приводить к образованию коммутационных петель, что, в свою очередь, может привести к широковещательному шторму и обрушению сети.

Протокол для предотвращения петель в коммутируемых сетях (Spanning-Tree Protocol — STP) используется в сетях с избыточными путями. Коммутаторы используют алгоритм STA, чтобы перевести в резервное состояние избыточные пути, которые не соответствуют иерархической топологии. Запасные избыточные пути задействуются, если основные выходят из строя.

Таким образом, протокол STP используется для создания логической иерархии без петель, т.е. даже при наличии физических петель, логические петли отсутствуют. Каждый коммутатор в локальной сети рассылает уведомления STP во все свои порты, чтобы позволять другим коммутаторам знать о их существовании. Эта информация используется, чтобы выбрать корневой коммутатор для сети. Протокол STP создает древовидную топологию, где от каждого коммутатора и от каждого сегмента сети будет единственный путь минимальной длины до корневого коммутатора. Для определения длины пути используется соответствующая метрика.

Каждый порт коммутатора, который используя STP, находится в одном из следующих 5 состояний:

• Блокировка (Blocking)
• Прослушивание (Listening)
• Обучение (Learning)
• Продвижение (Forwarding)
• Выключен (Disabled)

Подробности работы протокола STP приведены во второй части настоящего курса. Существенным недостатком протокола STP является слишком долгое время формирования новой конфигурации сети, которое может составлять значение порядка минут. Ускорение процесса формирования новой конфигурации сети достигнуто за счет разработки быстродействующих протоколов, среди которых наиболее известен протокол Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), специфицированный организацией IEEE как 802.1D-2004, затем как 802.1W.

Краткие итоги лекции 5

1. Канальный уровень (DataLink) обеспечивает обмен данными через общую локальную среду. Он разделен на два подуровня (LLC и МАС).
2. Подуровень LLC реализуется программными средствами и обеспечивает связь с протоколами сетевого уровня.
3. Формат кадра протокола LLC является общим для всех технологий канального уровня.
4. Подуровень МАС определяет особенности доступа к физической среде при использовании различных технологий локальных сетей.
5. Каждой технологии МАС-уровня соответствует несколько вариантов (спецификаций) протоколов физического уровня, которые определяют скорость передачи, вид среды.
6. Формат кадра Ethernet содержит следующие поля: преамбула, поля адресов источника и устройства назначения, поле длины данных или поле типа протокола вышележащего уровня, поле данных от 46 до 1500 байт, поле контрольной суммы.
7. На МАС подуровне сетей используются технологии: Ethernet, FastEthernet, GigabitEthernet, 10 GigabitEthernet и 40 GigabitEthernet.
8. В локальных сетях адресация узлов производится на основе МАС-адресов, содержащих 48 двоичных разрядов. МАС-адреса представлены в шестнадцатеричной системе.
9. При передаче по сети IP-адреса источника и назначения остаются неизменными на всем пути следования пакета. МАС-адреса изменяются в каждом маршрутизаторе.
10. Протокол ARPпри запросе может по IP-адресу определить МАС-адрес устройства. Если адресат находится в удаленной сети, то протокол ARP выдает адрес шлюза по умолчанию.
11. В больших сетях широковещательные запросы ARP могут снижать пропускную способность соединений. Перехват ARP-запросов хакерами снижает информационную безопасность.
12. В сетях технологии Ethernet, построенных на основе логической топологии «общая шина», разделяемая среда передачи данных является общей для всех пользователей. При этом реализуется метод множественного доступа к среде с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD).
13. Для предотвращения коллизий современные локальные сети строятся на базе коммутаторов, которые делят сеть на сегменты коллизий.
14. Продвижение кадров с входного интерфейса коммутатора на выходной происходит на основании записей в адресной таблице коммутации.
15. Различные режимы коммутации позволяют изменять производительность коммутатора и надежность передачи данных.
16. У коммутаторов уровня 3 существует три основных типа интерфейсов: виртуальный интерфейс, маршрутизируемый порт, логический интерфейс Ether Chanel.
17. Маршрутизируемый порт может функционировать с протоколами третьего уровня и не поддерживает протоколы уровня 2.
18. Протоколы для предотвращения петель в коммутируемых сетях (STP, RSTP) используются в сетях с избыточными путями.

Вопросы

1. Какие функции выполняет верхний подуровень канального уровня?
2. Какие функции выполняет нижний подуровень канального уровня?
3. Что определяют спецификации технологии МАС-уровня?
4. Сколько двоичных разрядов содержит МАС-адрес и в какой системе он представлен?
5. Что задают первые и последние три байта МАС-адреса?
6. Каким типом адреса является FF-FF-FF-FF-FF-FF?
7. Какой МАС-адрес соответствует групповому IP-адресу 224.0.61.200?
8. Какие адреса остаются неизменными на всем пути следования пакета, а какие изменяются в каждом маршрутизаторе?
9. Какой протокол может по IP-адресу определить МАС-адрес устройства?
10. Какие недостатки ARP-протокола?
11. Какой метод доступа к среде отображается аббревиатурой CSMA/CD?
12. В чем различие ассоциативного (конкурентного) и детерминированного (контролируемого) методов доступа к среде?
13. Для чего необходима преамбула в кадре Ethernet?
14. Как адресуются источник и устройство назначения в кадре Ethernet?
15. Какую функцию выполняет контрольная сумма в кадре Ethernet?
16. Что такое коллизия?
17. Какое устройство ограничивает коллизию пределами одного сегмента?
18. Что такое микросегмент?
19. На базе каких адресов происходит адресация узлов в локальных сетях?
20. Чем различаются продвижение и фильтрация кадров?
21. Какое устройство делит сеть на широковещательные домены?
22. Какими параметрами определяется производительность коммутатора?
23. Что определяет термин форм-фактор коммутатора?
24. Чем отличается сквозная коммутация или коммутация «на лету» от коммутации с промежуточным хранением или буферизацией?
25. Какой метод коммутации используется, если порт входящих сообщений работает со скоростью 100 Мбит/с, а порт исходящих — 1000 Мбит/с?
26. Для чего используется протокол STP?
27. Какая совокупность команд необходима для конфигурирования маршрутизируемого порта уровня 3?

Упражнения

1. Перечислите спецификации технологий Ethernet, FastEthernet. Приведите их основные характеристики.
2. Изобразите формат кадра МАС. Укажите размер и назначение его полей.
3. Объясните, почему задается минимальная длина поля данных.
4. Изобразите схему локальной сети на коммутаторе с пятью конечными узлами, укажите номера портов и МАС-адреса узлов. Создайте таблицу коммутации для случая, когда все узлы активно обмениваются данными.