Широковещательные рассылки

Широковещательные рассылки нужны в том случае, если хостам нужно найти информацию, не зная точно, на каком хосте она находится, или если хосту нужно своевременно предоставить информацию всем остальным хостам в той же сети.

В сообщении может быть только один MAC-адрес назначения.

Сообщения широковещательной рассылки отправляются на уникальный MAC-адрес, который опознают все хосты. В действительности MAC-адрес широковещательной рассылки представляет собой 48-битный адрес, в который входят все остальные адреса. Из-за своей длины MAC-адрес обычно представляется в шестнадцатеричном формате. MAC-адрес широковещательной рассылки в шестнадцатеричном формате — FFFF.FFFF.FFFF. Каждая буква F в шестнадцатеричном формате соответствует четырем единицам в двоичном адресе.

Связь на уровне доступа

В локальной сети Ethernet сетевая интерфейсная плата принимает кадр только в том случае, если он отправлен на MAC-адрес широковещательной рассылки или MAC-адрес сетевого адаптера.

Для определения MAC-адреса любого хоста, находящегося в той же локальной сети, хост-отправитель может использовать протокол IPv4, называемый протоколом разрешения адресов (ARP). IPv6 использует аналогичный метод, называемый поиском соседей.

Принцип работы ARP

Если известен только IPv4-адрес хоста, ARP определяет и сохраняет MAC-адрес хоста в локальной сети в три этапа:

· Отправляющий хост создает и отправляет кадр по MAC-адресу широковещательной рассылки. В кадре содержится сообщение с IPv4-адресом конечного хоста;

· Каждый хост в сети получает этот широковещательный кадр и сравнивает адрес IPv4 из сообщения со своим. Хост с совпадающим адресом IPv4 посылает отправителю свой MAC-адрес;

· Хост-отправитель получает сообщение и сохраняет MAC-адрес и адрес IPv4 в таблице ARP.

Когда MAC-адрес конечного хоста оказывается в таблице ARP хоста-отправителя, появляется возможность отправлять кадры напрямую, минуя ARP-запрос. Так как сообщения ARP используют широковещательные кадры для доставки запросов, все хосты в локальной сети IPv4 должны находиться в одном домене широковещательной рассылки.

Разделение локальной сети

По мере расширения часто приходится делить одну сеть уровня доступа на несколько сетей уровня доступа. Это можно сделать по-разному, на основе разных критериев, в том числе:

· ограничение широковещательной рассылки;

· требования безопасности;

· число физических расположений;

· логическая группировка.

Уровень распределения связывает эти независимые локальные сети и управляет трафиком между ними. Он отвечает за то, чтобы трафик между хостами локальной сети оставался локальным. Наружу передается только трафик, направленный в другие сети. Кроме того, уровень распределения может фильтровать входящий и исходящий трафик в целях безопасности и управления.

Маршрутизаторы

Маршрутизатор — это сетевое устройство, связывающее несколько IP-сетей уровня 3. На сетевом уровне распределения маршрутизаторы перенаправляют трафик и выполняют другие функции, важные для эффективной работы сети. Как и коммутаторы, маршрутизаторы могут декодировать и читать полученные сообщения. В отличие от коммутаторов, которые принимают решение о переадресации на основании MAC-адреса уровня 2, маршрутизаторы принимают это решение на основании IP-адреса уровня 3.

В пакете содержатся IP-адреса источника и назначения и данные пересылаемого сообщения. Маршрутизатор считывает сетевую часть IP-адреса назначения и с ее помощью определяет, по какой из подключенных сетей лучше всего переслать сообщение адресату.

Если сетевая часть IP-адресов источника и назначения не совпадает, для пересылки сообщения необходимо использовать маршрутизатор. Если хост, находящийся в сети 1.1.1.0, должен отправить сообщение хосту в сети 5.5.5.0, оно переправляется маршрутизатору. Маршрутизатор получает сообщение, деинкапсулирует кадр Ethernet, а затем считывает IP-адрес назначения в IP-пакете. Затем он определяет, куда переправить сообщение. Маршрутизатор снова инкапсулирует пакет в новый кадр и пересылает его по назначению.

Выбор пути

Каждый порт (интерфейс) маршрутизатора связан со своей локальной сетью. У каждого маршрутизатора есть таблица локально подключенных сетей и их интерфейсов. Кроме того, в этих таблицах маршрутизации бывает информация о маршрутах, или путях для подключения к другим локально подключенным удаленным сетям.

Получив кадр, маршрутизатор декодирует его и получает пакет с IP-адресом назначения. Он сопоставляет раздел сети в IP-адресе назначения с сетями, перечисленными в таблице маршрутизации. Если адрес сети назначения есть в таблице, маршрутизатор инкапсулирует пакет в новый кадр и отправляет. Этот новый кадр направляется в сеть назначения через интерфейс, относящийся к выбранному пути. Процесс перенаправления пакетов в сеть назначения называется маршрутизацией.

Интерфейсы маршрутизатора не пересылают сообщения, направленные на IP-адрес широковещательной рассылки локальной сети. Поэтому рассылки локальной сети не попадают в другие сети через маршрутизатор.

Таблицы маршрутизации

Маршрутизаторы перемещают данные между локальной и удаленной сетью. Информация хранится в таблицах маршрутизации. В таблицах маршрутизации нет адресов отдельных хостов. В них хранятся адреса сетей и оптимальные пути к ним. Записи могут вноситься в таблицу маршрутизации двумя способами: динамически обновляться на основании информации, полученной от других маршрутизаторов в сети, или вручную вводиться сетевым администратором. С помощью таблиц маршрутизаторы определяют интерфейс, который следует использовать для передачи сообщения по назначению.

Если маршрутизатор не может определить адресата сообщения, оно сбрасывается. Чтобы предотвратить сброс, вызванный отсутствием пути к адресату в таблице маршрутизации, сетевые администраторы вводят в таблицу маршрут по умолчанию. Он представляет собой интерфейс, через который маршрутизатор передает пакет с неизвестным IP-адресом сети назначения. Обычно он ведет к другому маршрутизатору, который может передать пакет в сеть назначения.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: