Принципы построения телекоммуникаций. Сегменты подход в построении сетей. Построение сегментов физического, канального и сетевого уровней. Объединение сегментов сети

5.1. Cегментний підхід в побудові мереж Принципи побудови телекомунікаційної мережі як складного об'єкта базуються на способах її декомпозиції. Цей процес полягає у виділенні в мережі відносно незалежних структурних фрагментів, так званих сегментів. Будь-який сегмент глобальної мережі можна розглядати як самостійну мережу більш низького рівня. Сегментний підхід слід розглядати не стільки як спосіб декомпозиції мережі, скільки як спосіб її синтезу (що нагадує принцип «дитячого конструктора»), метою якого є визначення принципів утворення сегментів і правил поєднання сегментів між собою.

5.2. Побудова сегментів фізичного рівня Сегмент фізичного рівня розглядається як сукупність пунктів і ліній, які їх з’єднують, що утворює відносно незалежний структурний фрагмент мережі. З’єднаність усіх пунктів у сегменті на фізичному рівні можна досягти використанням окремих ліній зв'язку для кожної пари кінцевих пунктів (повнозв'язна топологія «кожен з кожним»), спільним комунікаційним середовищем або вузлоутворенням. Повнозв'язна топологія Використання в сегменті топологій «точка–точка» для зв'язку всіх пар кінцевих пунктів не завжди є економічно доцільним. Проте саме в такому сегменті досягається максимальна надійність, а це виправдовує використання таких дорогих топологій у сегментах з високим ступенем концентрації трафіку (магістральних мережах).

5.3. Побудова сегментів канального рівня Розміщення в вузлових пунктах сегмента устатковання, здатного аналізувати адресну інформацію передаваних кадрів (комунікаційного обладнання канального рівня моделі 147 OSI/ISO), і на її основі виконувати функцію комутації вхідних і вихідних ліній зв'язку, дозволяє будувати структуровані сегменти з комутованою топологією, в даному випадку – сегменти канального рівня. Такий принцип вузлоутворювання в сегментах отримав назву «логічна структуризація». У логічно структурованому сегменті в вузлових пунктах по суті відбувається розділ спільного комунікаційного середовища на менші за розміром фізичні сегменти, у межах яких властиві йому недоліки мінімізуються або є зовсім відсутніми. Можливість одночасного встановлення в комутаторі декількох внутрішніх зв'язків (вхід-вихід) для паралельного проходження декількох кадрів дозволяє значно підвищити продуктивність сегмента, що в цілому виправдовує деякі втрати у вартості комутованої топології в порівнянні з розподільчим комунікаційним середовищем. Використання комутованої топології дозволяє вирішити ряд найважливіших завдань, таких, як підвищення продуктивності сегмента і забезпечення його оптимальною масштабованістю.

5.4. Побудова сегментів мережевого рівня Проблемою великомасштабних сегментів стає необхідність обмеження широкомовного службового трафіку, що формується мережевими адаптерами хостів. Комунікаційні пристрої мережі, які працюють на фізичному й канальному рівнях моделі OSI/ISO, є прозорими для широкомовного трафіку, який складають кадри без конкретної фізичної адреси порту призначення (МАС-адреси).

5.5. Узагальнені характеристики сегментів Узагальненими характеристиками будь-якого сегменту є розмір, масштаб і структура внутрішньосегментного трафіку. Розмір сегмента визначається фізичною відстанню між найбільш віддаленими точками. Масштаб сегмента визначається кількістю об'єднаних у ньому хостів. Внутрішньосегментний трафік в загальному випадку складається з локального трафіку, вихідного, вхідного і транзитного відносно сегменту, який розглядається. Локальним називається трафік, який формується в результаті інформаційного обміну хостів в межах сегменту. Розподіл локального трафіку в сегменті будем називати замиканням трафіку в сегменті. Вихідним називається трафік, який генерується хостами сегмента і є спрямованим за межі даного сегмента до хостів інших сегментів.