Sztuczki i kruczki administratora

Słownikowe definicje słów takich jak koncentrator, przełącznik bądź router zazwyczaj informują tylko o ich podstawowych funkcjach. Jest to zaledwie ułamek możliwości tych urządzeń.

Słownikowe definicje słów takich jak koncentrator, przełącznik bądź router zazwyczaj informują tylko o ich podstawowych funkcjach. Jest to zaledwie ułamek możliwości tych urządzeń.

Sieć komputerową buduje się z urządzeń o konkretnym przeznaczeniu. Koncentrator łączy komputery, pozwalając na wymianę informacji w małych środowiskach. Switch rozprowadza ramki do odpowiednich portów, dzięki czemu sieć zyskuje większą przepustowość. Router, ingerując w zawartość ramki, kieruje ruch we wskazane miejsce. Spora grupa oferowanych przez 3Com urządzeń oprócz wypełniania podstawowych funkcji ma do zaoferowania coś więcej. Umożliwia to skonfigurowanie sieci tak, aby pracowała wydajniej i stabilniej.

IP multicast

W sieciach typu klient-serwer komputery komunikują się przeważnie według schematu nadawca-odbiorca (model jeden do jednego). Stacja wysyła zapotrzebowanie na określoną usługę, serwer odpowiada, spełniając jej życzenie lub nie. Typowe zastosowania sieci wykorzystującej taki model to przesyłanie plików bądź korzystanie z baz danych. Dynamiczny rozwój technik multimedialnych powoduje jednak zwrot ku innemu rodzajowi komunikacji: jeden do wielu lub wielu do wielu. Zasadą działania jest rozprowadzanie informacji jednocześnie z jednego lub kilku źródeł do dużej grupy klientów, na przykład rozsyłanie wiadomości do wszystkich pracowników firmy lub konferencja audiowizualna.

Metody przesyłania danych przy użyciu protokołu IP to unicast, multicast i broadcast. Unicast jest wspomnianym wcześniej systemem wymiany informacji typu jeden do jednego, jak w wypadku przesłania pliku między stacjami roboczymi.

W trybie broadcast informacja jest skierowana do wszystkich komputerów pracujących w określonej podsieci. Wykorzystuje się broadcast, między innymi, do wysyłania w sieć pytania typu "gdzie jesteś?Ň. Pytanie analizuje każdy z komputerów, ale odpowiada tyko jeden.

Zadaniem multicastu jest rozsyłanie wiadomości do wszystkich członków danej grupy.

Pakiety multimedialne zwykle stosują unicast. W danym momencie informacja jest przesyłana od serwera do jednego odbiorcy. Problemy pojawiają się już wtedy, gdy odbiorcą przekazu ma być grupa klientów. Serwer w takim przypadku musiałby nawiązać oddzielną komunikację z każdym klientem i pojedynczo rozsyłać dane. Nie jest to dobre rozwiązanie, gdyż informacje są wysyłane kilkakrotnie - oznacza to stratę czasu i zmniejszenie przepustowości sieci. W takim przypadku przydatny jest multicast - dane rozsyłane są raz, równolegle do wszystkich członków grupy multicastowej.

W protokole TCP/IP do adresowania grup multicastowych wykorzystuje się adresy klasy D. Dla przypomnienia: klasa D obejmuje grupę adresów numerów IP od 224.0.0.0 do 239.255.255.255. Przynależność pakietu do tej klasy rozpoznaje się na podstawie pierwszych czterech bitów IP. Pozostałe 28 bitów definiuje adres grupy multicastowej. Komputer, który ma rozesłać informacje do wielu użytkowników, adresuje je pod ten właśnie numer.

Ethernet jest technologią rozpoznającą adresowanie grupowe. Pierwszy bit w ethernetowym adresie przeznaczenia określa typ pakietu (multicast czy unicast). Kiedy stacja ma odbierać pakiety grupowe, ustawia odpowiednio filtr akceptujący komunikację tego typu. W innym przypadku pakiety grupowe są odrzucane.

Do prawidłowego działania multicastu IP niezbędna jest współpraca dwóch komponentów. Pierwszym z nich jest protokół IGMP (Internet Group Managment Protocol). Komputery za jego pomocą informują najbliższe routery o zamiarze przyjmowania pakietów multicastowych. Przypomina to zapisanie się do grupy użytkowników listy dyskusyjnej. Jeśli router odnotuje takie działanie, rozpocznie przekazywanie pakietów grupowych nowej stacji.

Drugim komponentem są multicastowe protokoły wyznaczania trasy. Zalicza się do nich: DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol), MOSPF (Multicast Open Shortest Path First) oraz PIM (Protocol Independent Multicast). Jeśli routery potrafią obsługiwać multicast, wymienione protokoły będą wykorzystane do rozprowadzenia między nimi informacji o członkostwie w grupie multicastowej.

Multicast w przełącznikach

Urządzeniami standardowo wykorzystującymi tryb multicast są routery. W przypadku switchy bywa różnie. Zwykły przełącznik traktuje pakiety multicastowe jak broadcastowe i rozprowadza do wszystkich komputerów podłączonych do jego portów. W takim przypadku nie ma znaczenia, czy taki pakiet jest przeznaczony dla danej stacji, czy nie - switch pracuje jak zwykły koncentrator, całkowicie tracąc swoje zalety. Aby temu zapobiec, można zastosować switche warstwy trzeciej lub switche warstwy drugiej rozbudować o odpowiednie moduły.

Inny sposób ograniczenia niepotrzebnego ruchu w sieci to zastosowanie produktów obsługujących technologię IGMP Snooping. Urządzenie (switch) stale monitoruje pakiety protokołu IGMP, nadchodzące od położonego wyżej urządzenia warstwy trzeciej (np. routera). Gdy otrzymuje tego typu ramki, automatycznie nakłada filtry na porty, do których podłączeni są klienci multicastu. Jeśli port nie jest dodany do zbioru odbiorców grupowych, ruch multicastowy przez ten port zostaje zatrzymany.

Drugą technologią umożliwiającą regulację przesyłanych informacji na poziomie warstwy drugiej jest GMRP (GARP Multicast Registration Protocol). Wykorzystuje ona protokół GARP (Generic Attribute Registration Protocol). Kiedy system ma odbierać informacje typu multicast, wysyła do switcha komunikat o przyłączeniu się do grupy odbiorców. Switch zapisuje tę informację w tabeli adresów, a następnie rozprowadza ją do okolicznych przełączników. Gdy nadchodzi informacja multicastowa, zapisany w polu przeznaczenia grupowy adres MAC jest porównywany z zawartością tabeli i na podstawie tego porównania przesyłka zostaje skierowana do wybranych portów.


Zobacz również