6-ma’ruza: Lokal tarmoqlar va ularning qurilish usullari. Reja

Tarmoqning ixchamliligini oshirish. Segmentlar bilan birgalikda tarmoqlarni qurishda ulardan har biri ishchi guruh yoki bo’limning o’ziga xos ehtiyojlariga moslashtirilishi mumkin. Masalan, bir segmentda Ethernet va OS Unix texnologiyalari, boshqasida esa Token Ring va OS/400 ishlatilishi mumkin. Shu bilan birga, har ikkala segmentlar iste’molchilarida ko’prik/kommutatorlar yordamida ma’lumotlarni almashish imkoniyatlari mavjud. Tarmoqni mantiqiy segmentlarga bo’lish jarayonini teskari yo’nalishda ham, ya’ni mavjud uncha katta bo’lmagan tarmoqlardan yangi katta tarmoqni yaratish jarayonini ko’rib chiqish mumkin.

Ma’lumotlarning xavfsizligini oshirish. Ko’prik/kommutatorlarda turli filtrlarni qo’yish bilan takrorlagichlar imkon bermaydigan boshqa segmentlar resurslarlariga iste’molchilarning ulanishini nazorat qilish mumkin.
Tarmoqning boshqarilishini oshirish. Trafik kamayishining ijobiy samarasi va ma’lumotlar xavfsizligini oshirish tarmoqni boshqarishni soddalashtirish hisoblanadi. Muammolar, ko’pincha segmentlar ichida mahalliylashtiriladi. Segmentlar tarmoqni boshqarish mantiqiy domenlarini tashkil etadi.
Bir necha bor ta’kidlanganidek, tarmoqni ikki turdagi qurilmalar ko’priklar va kommutatorlar yordamida mantiqiy segmentlarga bo’lish mumkin. Ko’priklar va kommutator vazifasi bir xil qurilmalar bo’lib, ko’prikning kommutatordan farqi shundaki, ko’prik kadrlarni ketma-ket, kommutator esa parallel ravishda qayta ishlaydi. Har ikki qurilma bir algoritmda, aynan shaffof ko’prik algoritmi asosida kadrlarni harakatlantiradi.
IEEE 802.ID shaffof ko’prik algoritmi.
Shaffof ko’prik algoritmidagi “shaffof” so’zi shu dalilni aks etadiki, ko’priklar va kommutatorlar o’z ishida tarmoqda oxirgi bog’lamalar, tarmoq adapterlari, konsentratorlar va takrorlagichlarning mavjudligini hisobga olmaydi. Boshqa tomondan, yuqorida sanab o’tilgan tarmoq qurilmalari tarmoqda ko’priklar va kommutatorlar mavjudligini sezmasdan ishlaydi.
Shaffof ko’prik algoritmi ko’prik/kommutator o’rnatiladigan mahalliy tarmoqning texnologiyasiga bog’liq bo’lmaydi, shuning uchun Ethernet shaffof ko’prik/kommutatorlari FDDI yoki Token Ring ko’prik/kommutatorlari kabi ishlaydi. Kommutator o’z manzilli jadvalini uning portlariga ulangan segmentlardagi trafikni passiv kuzatish asosida quradi. Bunda kommutator uning portlariga keladigan ma’lumotlar kadrlarni jo’natgan bog’lamalarning manzillarini qayd etadi. Kadr jo’natgan bog’lama manzili bo’yicha kommutator bu bog’lamani tarmoqning u yoki bu segmentiga tegishliligi to’g’risida xulosa chiqaradi.
Kommutatorning har bir porti o’z segmentining oxirgi bog’lamasi sifatida ishlaydi, ammo o’zini MAS-manziliga ega emas. Kommutator portlariga manzillar zarur emas, chunki ular kadrlarni ushlashning noaniq deyiladigan ish tartibida ishlaydi, bunda portga keladigan barcha kadrlar ular qaysi manzilga yuborilishiga bog’liq bo’lmagan holda vaqtincha bufer xotirada saqlanadi. Kommutator noaniq ish tartibida ishlagan holda unga ulangan segmentlarda uzatiladigan butun trafikni nazorat qiladi va undan o’tadigan kadrlardan tarmoqning strukturasini o’rganish uchun foydalanadi.
Kommutatorning manzilli jadvalini avtomatik yaratilish jarayonini va undan 6.7-rasmda tasvirlangan oddiy tarmoq sifatida foydalanishni ko’rib chiqamiz.
Kommutator ikki tarmoq segmentini bog’laydi. 1-segmentni kommutatorning 1-portiga koaksial kabelning bir bo’lagi yordamida ulangan kompyuterlar, 2-segmentni esa kommutatorning 2-portiga koaksial kabelning boshqa bo’lagi yordamida ulangan kompyuterlar tashkil etadi.
Dastlabki holda kommutator qanday MAC-manzilli kompyuterlar uning portlaridan qaysi biriga ulanganligini bilmaydi. Bu holatda kommutator istalgan ushlangan va buferga joylashgan kadrni bu kadr olingan portdan tashqari o’zining barcha portlariga uzatadi. Bizning misolda kommutatorda faqat ikkita port bor, shuning uchun u kadrlarni 1-portdan 2-portga va aksincha, 2-portdan 1-portga uzatadi. Takrorlagichdan kommutatorning bu tartibida ishlashi farqi u kadrlarni takrorlagichdagi kabi bitdan keyin bit emas, dastlab buferga joylashtirib keyin uzatadi. Buferga joylashtirish barcha segmentlarning ishlashi yagona ajratiladigan muhitni uzadi. Qachon kommutator bir segmentdan ikkinchi segmentga, masalan, 1-segmentdan 2-segmentga kadrlarni uzatishga harakat qilsa, u oddiy oxirgi bog’lama sifatida 2- segmentdagi ajratiladigan muhitga ruxsat etishni, ruxsat etish algoritmi qoidalari bo’yicha, mazkur misolda CSMA/CD algoritmi qoidalari bo’yicha olishga urinadi.

Kommutator barcha portlarga kadrlarni uzatish bilan bir vaqtda kadr yuborgan bog’lama manzilini o’rganadi va uni o’zining manzilli jadvalidagi u yoki bu segmentga tegishliliga haqidagi yozuvni amalga oshiradi. Bu jadval shuningdek, filtrasiya jadvali yoki marshrutizasiya jadvali deyiladi. Masalan, kommutator 1-kompyuterdan 1-portga kadr olib o’z manzilli jadvaliga birinchi yozuvni amalga oshiradi:
1 MAC-manzil — 1-port
Bu yozuv 1 MAC-manzilga ega bo’lgan kompyuter kommutatorning 1-portiga ulangan segmentga tegishliligini bildiradi. Agar mazkur tarmoqdagi barcha to’rtta kompyuter faollik ko’rsatsa va bir-birlariga kadrlarni yuborsa, u holda kommutator har bog’lamaga bir yozuvli - 4 yozuvdan iborat tarmoqning to’la manzilli jadvalini tuzadi.
Kommutatorning portiga kadrning har bir kelishida, u avvalo, manzilli jadvalda kadrning yuborilgan manzilini topishga harakat qiladi. Kommutatorning ishlash prinsipini 6.10-rasmdagi misolda ko’rib chiqishni davom ettiramiz.
1. 1-kompyuterdan 3-kompyuterga yuborilgan kadrni olishda kommutator o’zidagi yuboriladigan manzil – 3 MAC-manzilli qandaydir yozuv bilan mos kelishi uchun manzilli jadvalni ko’rib chiqadi. Qidiriladigan manzilli yozuv manzilli jadvalda bo’ladi.
2. Kommutator jadvalni tahlil etishning ikkinchi bosqichini bajaradi, bir segmentda jo’natilgan bog’lama va jo’natiladigan bog’lama manzilli kompyuterlar bormi-yo’qligini tekshiradi. Misolda 1-kompyuter (1 MAC-manzil) va 3-kompyuter (3 MAC-manzil) turli segmentlarda joylashgan. Demak, kommutator kadrlarni harakatlantirish operasiyasini bajaradi, oluvchi segmentiga yetkazadigan 2-portga kadrni uzatadi, segmentga ruxsat etishni oladi va unga kadrni uzatadi.
3. Agar kompyuterlar bitta segmentga tegishli bo’lsa, u holda kadr buferdan chiqarib yuborilar edi. Bunday operasiya filtrlash deyiladi.
4. Agar 3 MAC-manzil yozuv manzilli jadvalda mavjud bo’lmasa, ya’ni boshqacha aytganda jo’natiladigan manzil kommutatorga noma’lum bo’lsa, u holda u o’rganish jarayonining boshlang’ich bosqichidagi kabi kadr manbai portidan tashqari o’zining barcha portlariga kadrni uzatar edi.
Kommutatorning o’rganish jarayoni hyech qachon tugamaydi va kadrlarni harakatlantirish va filtrasiyalash bilan bir vaqtda bo’lib o’tadi. Kommutator tarmoqning bir segmentidan boshqa segmentiga kompyuterlarning o’tishi, kompyuterlarning uzilishi va yangilarining ulanishi kabi tarmoqda bo’lib o’tadigan o’zgarishlarga avtomatik moslashish uchun buferga olinadigan kadrlar manbalarining manzillarini doimo kuzatib boradi.
Manzilli jadvallarning kirishlari kommutatorni o’z-o’zidan o’rganish jarayonida yaratiladigan dinamik, tarmoq ma’muri tomonidan yaratiladigan statik bo’lishi mumkin. Statik yozuvlar yashash muddatiga ega bo’lmaydi, bu ma’murga kommutatorning ishlashiga ta’sir etish, masalan, ma’lum manzilli kadrlarni bir segmentdan boshqasiga uzatilishini cheklash imkoniyatini beradi