Сравнительный анализ мостов и маршрутизаторов

Мосты (bridges), областью действия которых является канальный уровень, объединяют две локальные сети и передают кадры в соответствии с присвоенными МАС-адресами (рис. 7.1). Если вы хорошо усвоили принципы действия маршрутизаторов, можете считать мосты своего рода «низкоуровневыми маршрутизаторами» (надеюсь, вы не забыли, что маршрутизаторы функционируют на сетевом уровне и передают кадры в соответствии с IP-адресами). Если удаленный мост по относительно медленному каналу (например, телефонной линии) устанавливает соединение между двумя локальными сетями (мосты 1 и 2 на рисунке 7.2), локальный мост устанавливает соединение между двумя смежными локальными сетями (мост 3 на рисунке 7.2). При выборе локального моста основное внимание следует уделить производительности, в то время как для удаленного моста критической характеристикой является возможность передачи данных по линии значительной длины. Мосты не имеют ни малейшего понятия о протоколах более высоких уровней, инкапсулированных в передаваемые кадры. Следовательно, мосты будут абсолютно одинаково (и одновременно) обрабатывать протоколы IP, IPX, как и любые другие. Кроме того, мосты позволяют сегментировать сети, которые используют не поддерживающие маршрутизацию протоколы, например, NetBEUI. Тот факт, что маршрутизаторы обрабатывают данные на сетевом уровне, в значительной степени облегчает установление соединений между различными канальными уровнями, например, между сегментами Token Ring и Ethernet.

Рис. 8.12 Соответствие устройств уровням модели OSI

Рис. 8.13 Приблизительная архитектура сети, использующей локальные и удаленные мосты

Довольно часто управление мостами оказывается намного сложнее управления маршрутизаторами. Протоколы семейства IP предоставляют некоторую дополнительную информацию, упрощающую задачу логической сегментации (такую информацию можно найти даже в самих адресах). Мосты по своей природе сложнее поддаются управлению – в этом нет ничего удивительного, поскольку они оперируют исключительно с МАС-адресами и физической топологией сети. Именно поэтому рекомендуется использовать мосты в небольших простейших сетях.

Резюме

Мосты и маршрутизаторы путаю даже опытные сетевые инженеры, т. к. на первый взгляд они выполняют одни и те же действия. Однако мост, работая на подуровне Управления доступом к среде Канального уровня, «видит» только адрес узла подуровня Управления доступом к среде. Различают два типа мостов: прозрачные и с маршрутизацией от источника со свойствами моста. Прозрачные мосты самостоятельно выбирают маршрут для передачи данных и чаще всего используются в сетях Ethernet. Мосты с маршрутизацией от источника возлагают выбор маршрута для трансляции данных на сам передающий хост. Как правило, такие устройства используются в сетях Token Ring.

Основное отличие состоит в механизме пересылки пакетов. Маршрутизатор, работая на Сетевом уровне, располагает большей информацией. Он определяет и то, что нужно передавать, и то, куда нужно передавать. Маршрутизатор распознает не только адрес, но и тип протокола. Маршрутизаторы не пропускают широковещетельные пакеты, не имеющие конкретного адреса, тем самым разгружая трафик. Мост может распознать только один путь между сетями. Маршрутизатор видит несколько путей и выбирает лучший.

Шлюзы

Термин шлюз (gateway) используется во многих контекстах, но чаще всего он обозначает про­граммный или аппаратный интерфейс, обеспечивающий взаи­модействие между двумя различными типами сетевых систем или программ. Например, с помощью шлюза можно выполнять следующие операции:

- преобразовывать широко используемые протоколы (например, TCP/IP) в специализированные (например, в SNA);

- преобразовывать сообщения из одного формата в другой;

- преобразовывать различные схемы адресации;

- связывать хост-компьютеры с локальной сетью;

- обеспечивать эмуляцию терминала для подключений к хост-компьютеру;

- перенаправлять электронную почту в нужную сеть;

- соединять сети с различными архитектурами.

Шлюзы имеют множество назначений, поэтому могут работать на любом Уровне OSI. Традици­онно шлюз представляет собой сетевое устройство, преобразующее один протокол в другой, структурно отличный. Такие шлю­зы работают на Сетевом уровне модели OSI. Одним из лучших примеров шлюза данного типа является шлюз, транслирующий протокол Systems Net­work Architecture (SNA) компании IBM, обеспечивающий взаимодействие между мэйнфреймами, в другой протокол, например, в более распростра­ненный протокол TCP/IP.

Недостаток традиционных шлюзов при трансляции протоколов состоит в том, что они работают медленнее по сравнению с другими решениями и, следовательно, используются все реже и реже. В настоящее время для взаимодействия с мэйнфреймами IBM существуют два более эффективных средства. Самое простое решение – протокол Data Link Control (DLC), который может использо­ваться для подключения к мэйнфрейму только рабочих станций под управлением Windows 95/98, Windows NT и Windows 2000/XP. Для сетей, в которых к мэйнфрейму должны обращаться другие операцион­ные системы (например, UNIX), компания IBM предоставляет возможность доступа по протоколу TCP/IP, а также оснащает мэйнфреймы интерфейса­ми TCP/IP.

Рис. 8.14 Рабочая станция обращается к файлу сервера NetWare через шлюз, работающий на сервере Windows 2000

Другим примером шлюза, преобразующего протоколы, который к тому же транслирует запросы к службам каталога, являются службы Gateway Services for NetWare компании Microsoft. Они позво­ляют пользователям, зарегистри­рованным в системах Windows NT, Windows 2000 или Windows Server 2003, обращаться к ресурсам сервера NetWare через промежуточное обращение к Windows-серверу. Если настроить сервер Windows 2000 как шлюз к серверу NetWare, то пользователи будут обращаться к серверу Windows 2000 по про­токолу TCP/IP. Пройдя через этот сервер (рис. 8.14), они смогут получить доступ к серверу NetWare, настроенному на работу с протоколом IPX/SPX.

Резюме

Главное назначение шлюзов – соединять ПК со средой мэйнфреймов или мини-компьютеров, которые не могут сами непосредственно взаимодействовать с ПК. В локальной сети обычно один ПК выделяется на роль шлюза. Т. о. пользователи могут работать с ресурсами мэйнфрема так же просто, как со своми. В большой сети роль шлюзов обычно играют выделенные серверы, что может занимать значительную часть его ресурсов.

Шлюзы не создают высокой нагрузки для каналов связи и эффективно выполняют специфичные задачи.

Существует также другое значение термина шлюз, как программного средства, обеспечивающего связь между различными архитектурами и средами. Шлюзы переупаковывают и преобразут данные, передаваемые из одной среды в другую. В частности, шлюз переупаковывает информацию в соответствии с требованиями системы назначения, изменяет формат сообщения, чтобы прикладная программа на принимающей стороне могла распознать сообщение. Шлюз связывает две системы, которые используют разные:

- коммуникационные протоколы;

- структуры и форматы данных;

- языки;

- архитектуры.

Шлюзы создаются для выполнения конкретного типа задач. Часто они и называются в соответствии с типом специализации. Шлюз принимает данные из одной среды, удаляет старый протокольный стек и переупаковывает их в протокольный стек системы назначения. При этом шлюз выполняет следующие операции:

· Извлекает данные из проходящих пакетов, пропуская их снизу вверх через весь стек протоколов передающей сети;

· Заново упаковывает данные из проходящих пакетов, пропуская их сверху вниз через стек протоколов сети назначения.

Некоторые шлюзы используют все семь уровней модели OSI, однако обычно преобразование происходит на Прикладном уровне.

Дата добавления: 2015-07-14