Most (sieć komputerowa)

Z Wikipedii

Most lub mostek (ang. bridge) to urządzenie warstwy łącza danych (ang. Data Link Layer – DLL) modelu OSI/ISO decydujące o przesyłaniu ramek danych (czyli pakietów danych warstwy 2) na podstawie stworzonej przez siebie tablicy forwardingu (ang. Forwarding DataBase – FDB lub MAC DataBase), zawierającej numery portów (interfejs E0/0, E0/1, itd...), do których przyłączone są urządzenia (każdy port to inny segment sieci), oraz adresy sprzętowe MAC urządzeń w segmencie sieci.

Mosty działają w trybie nasłuchu (ang. promiscuous mode) i odbierają dane krążące w medium transmisyjnym. Aby określić, jakie urządzenia znajdują się w poszczególnych segmentach sieci (skojarzonych z poszczególnymi portami), mosty odczytują źródłowe adresy MAC z ramek danych. Na tej podstawie tworzona jest tablica forwardingu (w wolnym tłumaczeniu "tablica mostowania"). Mosty, w przeciwieństwie do przełącznic, mają oprogramowanie w formie software'owej a nie hardware'owej, są więc od przełącznic wolniejsze (switch używa układu scalonego ASIC wspomagającego podejmowanie decyzji o filtrowaniu). Mosty mogą mieć tylko jedną instancję drzewa rozpinającego przypadającą na jeden most, przełącznice mogą mieć ich wiele. Podobnie mosty mogą mieć tylko do 16-tu portów, zaś przełącznice mogą mieć ich setki.

Kiedy mostek (lub analogicznie switch) odbierze ramkę, poszukuje jej adresu docelowego w swojej tablicy forwardingu.

Jeśli go znajdzie, odczytuje port skojarzony z adresem docelowym, interpretując go teraz jako port docelowy. Następnie zajmuje się porównaniem. Jeśli port docelowy jest taki sam jak port, z którego przyszła ramka, mostek nic nie robi (nie przepuszcza na zewnątrz ruchu docelowo lokalnego). Jeśli port docelowy jest inny niż źródłowy, most przekazuje ramkę dalej, do portu docelowego – na zewnątrz.
Jeśli mostek nie znajdzie adresu docelowego w FDB, zalewa (ang. flood) sieć, przekazując pakiet danych na wszystkie porty za wyjątkiem źródłowego.
Jeśli natomiast adres docelowy jest typu multicast (grupowy), most przekazuje ramkę do grupy urządzeń, może więc służyć do tworzenia wirtualnych sieci lokalnych (VLAN).

Dzięki temu blokowane są pakiety, których nie trzeba przekazywać dalej poza lokalny segment sieci. Poprzez nieprzepuszczanie niepotrzebnych ramek, może się zmniejszyć obciążenie sieci.

Mimo, iż mosty są niewidoczne dla innych urządzeń (gdyż nie modyfikują ramek, jedynie je "podsłuchują"), użycie mostu powoduje zwiększenie opóźnienia w sieci o 10–30 procent (ale jednocześnie obciążenie sieci może się zmniejszyć). Wynika to z decyzji, jakie most musi podjąć przed przekazaniem pakietu.

Most jest uznawany za urządzenie zachowujące i przesyłające (ang. store and forward). Przed przesłaniem ramki dalej most analizuje pole zawierające adres odbiorcy i oblicza kod cyklicznej kontroli nadmiarowej CRC podany w polu kodu kontrolnego ramki. Jeśli port docelowy jest zajęty, most tymczasowo zachowuje ramkę do momentu, gdy będzie on wolny.

Można wyróżnić mosty przeźroczyste, LSB oraz realizujące routing źródłowy.

Mosty przezroczyste zwane też uczącymi się lub inteligentnymi, stosowane są w sieciach typu Ethernet. Tuż po zainstalowaniu urządzenie rozpoczyna proces poznawania topologii sieci. Tablica mostu jest stale aktualizowana. Mosty przezroczyste w rozległych sieciach działają w oparciu o algorytm STA (ang. spanning tree algorithm). Polega on na tworzeniu wielu alternatywnych dróg połączeń, ale pozostawieniu zawsze jednej trasy wolnej (zazwyczaj jest to jedna linia komutowana). Odblokowywana ona jest tylko w razie konieczności np. awarii innej drogi.

Mosty LSB (ang. load-sharing bridges) także stosowane są w sieciach Ethernet. Pozwalają na używanie tej rezerwowej linii, która jest nie wykorzystana w bridge'ach przezroczystych. Są więc przez to najwydajniejsze.

Mosty realizujące routing źródłowy działają w sieciach Token Ring. Poza informacją o miejscu docelowym pakietow, most w tym wypadku wie także którędy najlepiej je tam przesłać. Przy czym to nie urządzenie wybiera optymalną trasę, lecz odczytuje je z danych zawartych w samych pakietach.