Пример реализации процессов обучения, фильтрации и продвижения

Следующий пример иллюстрирует процессы обучения, фильтрации и продвижения. Предположим, что сеть выглядит следующим образом:

Рис. 6.2 Начальное состояние моста B1

Мост первоначально (при включении) ничего не знает о станциях, подключенных к его портам. Теперь предположим, что станция 17 передает пакет в сеть и указывает в пакете в качестве адреса назначения станцию с адресом 80. Пакет будет выглядеть следующим образом:

Рис. 6.2 Упрощенная структура пакета (отправлен станцией 17 к станции 80)

Мост, приняв данный пакет и просмотрев содержимое адреса отправителя (17), делает заключение о том, что станция с адресом 80 «проживает» в сегменте сети, подключенном к порту 1. Поэтому мост вносит в свою базу данных запись о том, что станция с номером 17 принадлежит порту 1. База данных принимает следующий вид, показанный на рисунке 6.3.

Мост не знает, где расположена станция с номером 80, поэтому он пропускает (forwards) пакет на порт 2. Если бы мост имел более 2-х портов, то он бы передал данный пакет на все порты (за исключением порта1), реализуя при этом режим «затопления» (flooding).

Теперь предположим, что станция с адресом 80 передает пакет станции с адресом 17. Пакет будет выглядеть так, как показано на рис. 6.4.

Рис. 6.2 Упрощенная структура пакета (отправлен станцией 80 к станции 17)

Рис. 6.3 Станция с номером 17 передает пакет станции с номеров 80

Мост, приняв данный пакет и просмотрев содержимое адреса отправителя (80), делает заключение о том, что станция с адресом 80 «проживает» в сегменте сети, подключенном к порту 2. Поэтому мост вносит в свою базу данных запись о том, что станция с номером 80 принадлежит порту 2. База данных принимает следующий вид, показанный на рисунке 6.5

Мост уже имеет в базе данных запись о том, что порт станция с номером 17 «проживает» в сегменте сети подключенном к порту 1, т.е. мост уже «обучен» и «знает» расположение станции с адресом 17. Поэтому он направляет пакет, полученный с порта 2 на порт 1, для того чтобы станция с адресом 17 его получила.

Рис. 6.5 Станция с номером 80 передает пакет станции с номером 17

Теперь предположим, что станция с адресом 5 передает пакет для станции с номером 17. Мост, приняв данный пакет и просмотрев содержимое адреса отправителя (5), делает заключение о том, что станция с адресом 5 «проживает» в сегменте сети, подключенном к порту 1. Поэтому мост вносит в свою базу данных запись о том, что станция с номером 5 принадлежит порту 1. База данных принимает следующий вид (рис.6.6).

Рис. 6.6 Станция с номером 5 передает пакет станции с номером 17 (режим фильтрации)

Просматривая базу данных, мост делает вывод о том, что пакет никуда перенаправлять не следует, так как обе станции подключены к одному и тому же порту № 1, т.е. реализует режим фильтрации пакета (рис.6.6).

Технология применения мостов также работает для многих топологий. Предположим, что мост имеет 3 порта как показано на следующем рисунке (рис.6.7.)

Рис. 6.7 Конфигурация сети с 3 мостами

При инициализации мост «знает» только то, что он имеет 3 порта. Предположим, что станция с адресом 17 передает пакет станции с адресом 80. Так как мост не знает, где расположена станция с номером 80, то он перенаправляет пакет в порт 2 и 3 (реализует режим затопления) После этой операции состояние моста будет выглядеть так, как показано на рис. 6.8.

Рис. 6.8 Реализация режима затопления.

Предположим, что станция с адресом 80 передает пакет станции с адресом 17. Мост узнает, что станция с адресом 80 располагается на 2 порту, а станция 17 на порту 1, поэтому мост перенаправлет пакет только на 1 порт.

Теперь предположим, что станция с адресом 5 передает пакет станции с адресом 17. Мост «знает», что станция с адресом 17 располагается на 1 порту, поэтому мосту нет необходимости перенаправлять пакет.

Пусть станция с адресом 25 направляет пакет станции с адресом 41. Мост узнает, что станция с адресом 25 расположена на 3 порту, но так как он не знает местонахождение станции с номером 41 он должен направить пакет в порт 1 и 2 (реализация режима затопления). Мост будет поступать так всякий раз, пока станция с номером 41 не проявит активности и не будет скорректирована внутренняя база данных моста. На практике случаи постоянного перенаправления пакетов не по адресу встречаются редко, так как протоколы верхнего уровня обычно реализуют диалог между двумя станциями, т.е. «симплексный» способ обмена не используется.

На рисунке 6.9. показано состояние сети после 3-х переданных пакетов.

Теперь видно, что концепция использования «работает» с числом портом больше 2.

Рассмотрим случай функционирования сети, в которой работает несколько мостов (рис.6.10). Мост B1 ничего не знает о существовании моста B2, аналогичного мост B2 не имеет возможность распознать присутствие моста B1. Единственное, что может «сказать» мост В1 это то, что он подключен к 2 сетям, расположенным на 1 и 2 порту.

Пусть в данной сети произошла передача пакетов, так что состояние баз данных принято вид, показанный на рисунке 6.11. Топология, показанная на данном рисунке для моста В1 выглядит так, как показано на рис 6.12. В свою очередь мост В2 видит другую конфигурацию сети, представленную на рисунке 6.13.

Рис. 6.9 Состояние базы данных моста после 3-х переданных пакетов

Рис. 6.10 Конфигурация сети с 2-мя мостами

Рис. 6.11 Состояние внутренних баз данных мостов после обмена пакетами

Рис. 6.12 Конфигурация сети с точки зрения моста B1

Рис. 6.13 Конфигурация сети с точки зрения моста B2

Как видно из представленных выше рисунков 6.12. и 6.13. мосты не имеют возможности изучать действительную топологию сети и представляют сеть в упрощенном виде.

Мосты, работающие по описанному алгоритму, прозрачны не только для протоколов всех уровней, выше канального, но и для конечных узлов сети. Эта прозрачность состоит в том, что узлы не посылают мосту свои кадры специальным образом, указывая в них адрес порта моста. Даже при наличии моста в сети конечные узлы продолжают посылать кадры данных непосредственно другим узлам, указывая их адреса в качестве адресов назначения кадров. Поэтому порты мостов вообще не имеют МАС-адресов, работая в режиме "неразборчивого" захвата всех кадров. Такая прозрачность моста упрощает работу конечных узлов, и это свойство коренным образом отличает мост от маршрутизатора, которому узел отправляет кадр явным образом, указывая МАС-адрес порта маршрутизатора в своем кадре.