Передача нескольких копий кадра

В избыточной топологии возможна доставка нескольких копий одного и того же кадра на станцию назначения.

Большинство протоколов разработано таким образом, что они не могут распознать дублирование и передают дублированные кадры протоколам верхних уровней, что может привести к ошибкам в работе компьютера.

На рисунке 6 приведен пример передачи нескольких копий кадра

WS 1 отправляет кадр на WS 2. Этот кадр приходит одновременно на WS2 и на порты fa 0 коммутаторов SW1 и SW2. Если коммутатор SW 1 имеет пустую таблицу МАС-адресов, то, изучив адрес назначения и не найдя его в таблице, он будет вынужден отправить кадр широковещательно на все порты за исключением исходного. При этом коммутатор SW2 получит копию кадра через порт fa1 и в любом случае передаст копию кадра на свой порт fa0. Таким образом, WS2 получит копию уже имеющегося у нее кадра.

. рис 6.

Нестабильность таблицы МАС-адресов

Нестабильность в таблице МАС-адресов возникает в результате получения нескольких копий одного и того же кадра различными портами коммутатора.

На рисунке 7 приведен пример возникновения нестабильности в таблице МАС-адресов.

WS1 посылает кадр WS2, которая находится в другом сегменте сети. При этом кадр от WS1 одновременно поступает на порты fa0 коммутаторов SW1 и SW2 и они, согласно своим таблицам МАС-адресов, передают кадр в другой сегмент. Пусть SW1 первым начал передавать кадр от WS1 через порт fa1. Этот кадр получит WS2 и SW2 на fa1. В результате в таблице МАС-адресов SW2 произойдет изменение, и адрес WS1 на коммутаторе SW2 будет перемещен с порта fa0 на порт fa1. Затем начнет передачу того же кадра через порт fa1 коммутатор SW2, и на SW1 возникнет аналогичная ситуация. При этом передача данных в обратном направлении может быть нарушена.

рис 7.

Назначение протокола STP.

Протокол STP каждый порт коммутатора помещает либо в состояние блокировки (blocking), либо в состоянии передачи (forwarding). Все порты разных коммутаторов одной сети, находящиеся в состоянии передачи, образуют единственный маршрут, по которому кадры перемещаются по сети.

Рассмотрим это на примере, показанном на рисунке 8.

Рис. 8. Работа STP.

Если рабочая станция WS 1 посылает широковещательное сообщение, то оно не будет блуждать по сети постоянно. Коммутатор SW 1 передает это сообщение коммутаторам SW 2 и SW 4, после этого SW 4 передает это сообщение SW 3, а коммутатор SW 3 не передаст его SW 2, так как маршрут, соединяющий коммутаторы SW 2 и SW 3, находится в режиме блокировки. Если бы этого не было, то широковещательное сообщение было бы размножено и постепенно наполнило бы сеть, то есть сеть перестала бы работать.

Но у STP есть и некоторый недостаток. Пусть рабочая станция WS 3 передает кадр рабочей станции WS2. Для выполнения данной операции кадр будет через коммутатор SW3 передан на SW4, с коммутатора SW4 на SW1 и с SW1 на коммутатор SW2. Использование сети в данном случае неэффективно и такие кадры повышают загруженность сети. Если соединение между коммутаторами SW1 и SW4 вдруг будет нарушено, то протокол STP переконфигурирует сеть, и будет активирован маршрут между коммутаторами SW2 и SW3.