х сегментів локалізацію потоку даних.
В
Рис. 1. Фізична і логічна топологія мережі
Логічні сегменти тільки частково ізольовані один від одного. Трафік між вузлами одного сегмента не повинен виходити за межі цього сегмента, а повідомлення, спрямовані в інші сегменти, повинні надходити до одержувачів. Мережа зберігає зв'язок між елементами різних сегментів, і в той же час ізолює потік даних всередині кожного сегмента. Таким чином, всі можливості локальної мережі по передачу даних між вузлами зберігаються, і одночасно зменшується сумарний трафік в поділюваному каналі зв'язку. Повна ізоляція сегментів досягається тільки у віртуальних локальних мережах, в цьому випадку реалізується повна заборона передачі даних між сегментами.
Локалізація трафіку в логічних сегментах дозволяє істотно знизити навантаження на канал зв'язку. Наприклад, якщо трафік сегментів відповідає правилу 80/20, при поділі мережі на 5 сегментів отримаємо наступні результати. При сумарному трафіку 5Т 80% є внутрішнім для кожного сегмента (0,8 Т) і тільки 20% надходять в усі сегменти (1,0 Т), тобто трафік кожного сегмента 0,8 Т +1,0 Т = 1,8 Т (1,2 Т якщо В«зовнішніВ» повідомлення надходять тільки в один сегмент). Для неструктурованою мережі трафік всіх сегментів становить 5Т і приблизно в 2,8 (4) рази більше. Для Ethernet в певних умовах при перевантаженні каналу зв'язку і меншу зниження навантаження може у багато разів знизити ймовірність колізій і істотно підвищити ефективність системи передачі даних.
3. Комунікаційні пристрої локальних мереж
Раніше було показано, що робота в складі локальної мережі вимагає коректного і ефективного виконання певних процедур канального рівня, починаючи від формування кадру з урахуванням алгоритмів контролю даних і відновлення спотворених або загублених в процесі передачі даних (LLC підрівень) і закінчуючи управлінням доступом до середовища передачі даних (MAC підрівень). Всі ці завдання канального рівня повинні вирішуватися кожним вузлом локальної мережі, тому всі вузли обов'язково містять комунікаційні пристрої (в комп'ютерних мережах - мережеві адаптери, в CAN-мережі - CAN-контролери), що реалізують ці процедури канального рівня. Найчастіше завдання, які вирішуються цими пристроями, виходять за межі канального рівня і, наприклад, включають досить складні процедури контролю і діагностики роботи елементів мережі.
У локальних мережах, навіть без поділу на логічні сегменти, може знадобитися застосування додаткових комунікаційних пристроїв. Наприклад, перетворення фізичної топології В«зіркаВ» в логічну топологію В«загальна шинаВ» або В«кільцеВ» виробляється концентраторами (хабами). Хаб - найбільш просте комунікаційний пристрій, його функції полягають у ретрансляції надходять на один з вхідних портів повідомлень на інші вихідні порти. Виконуючи такі операції, хаб змінює логічну топологію мережі. Зазвичай порти хаба двонаправлені (вхід/вихід) і таких портів - декілька. Природно, що хаб повинен працювати строго в Відповідно до MAC-процедурами. Як правило, хаби виконують додаткові контрольні функції і можуть відключати порти з некоректно працюючими вузлами мережі. Хаб не є повноцінним вузлом локальної мережі, тобто він не має власного MAC-адреси і не може бути ні відправником, ні одержувачем повідомлень. Таким чином, хаб об'єднує окремі фізичні сегменти мережі в єдину поділюване середовище передачі даних відповідно до використовуваної мережевий технологією.
Для поділу єдиної середовища передачі даних на логічні сегменти в локальних мережах застосовують більш складні комунікаційні пристрої: мости і комутатори. Мости і комутатори також реалізують тільки MAC-процедури і, отже, є пристроями для вирішення завдань канального рівня. Як правило, вони теж не мають самостійних MAC-адрес і не можуть бути ні відправниками, ні одержувачами повідомлень. На відміну від хабів мости і комутатори забезпечують селективну ретрансляцію вступників повідомлень, розділяючи локальну мережу на відносно самостійні логічні сегменти. Якщо одержувач повідомлення знаходиться в одному логічному сегменті з відправником, що надійшло повідомлення не передається на інші вихідні порти. Якщо повідомлення, що надійшло адресовано в інший сегмент, воно або повторюється на всіх вихідних портах, або тільки на тому, який відповідає адресуемому логічного сегмента. Для такої селективної ретрансляції мости і комутатори повинні проводити аналіз MAC-адрес всіх вступників повідомлень. Очевидно, що ця необхідність суттєво ускладнює роботу цих комунікаційних пристроїв. Зазвичай міст містить один загальний процесор обробки повідомлень для всіх портів і тому виконує обробку повідомлення тільки одного логічного сегмента (порту). Решта порти повинні в цей час приймати вступники повідомлення в буферні ЗУ і чекати в черзі на обробку. Це може істотно знижувати продуктивність мережі. ...
