Введение 4
1 Анализ предметной области и определение целей исследования 5
1.1 Модель OSI 5
1.1.1 Передача данных 7
1.1.2 Маршрутизация 10
1.1.3 Закольцованные сети 14
1.2 Иерархическая модель сети 15
1.3 Spanning tree protocol 16
1.3.1 Принцип работы 17
1.3.2 RSTP 21
1.3.3 Недостатки STP 23
1.4 Оптимизация передачи на канальном уровне 26
1.4.1 PVST 27
1.4.2 SSS 29
1.4.3 IFS 30
2 Протокол множества деревьев 33
2.1 Область применения 33
2.2 Основные понятия 34
2.3 Принцип построения деревьев 35
2.4 Состояния и роли портов 37
2.5 База данных коммутатора 38
2.6 Формат кадров 40
2.7 Алгоритмы работы коммутатора 42
2.8 Борьба с broadcast-штормами 42
2.9 Поддержка отношений 43
3 Разработка проекта 44
3.1 Полученные результаты 44
Заключение 51
Список использованных источников 52
Приложение А Включение коммутатора 54
Приложение Б Предложение об установке связи 55
Приложение В Действия при потере канала связи 56
Приложение Г Действия при подключении канала 57
Приложение Д Действия при необходимости отправки данных 58
Приложение Е Обработка кадра «Конфигурация дерева» 59
Приложение З Обработка кадра «Готовность» 60
Приложение И Обработка кадра «Предложение Root» 61
Приложение К Обработка кадра «Потеряна Root-связь» 62
Приложение Л| Обработка кадра «Данные» 63
Для гарантирования надежности сети часто используют избыточные каналы связи, однако они не должны создавать петли из-за особенностей передачи трафика. Для предотвращения петель в сетевой топологии коммутаторов можно отключить некоторые каналы связи, чтобы избежать возможных кольцевых соединений и создать логическую топологию дерева на основе физической топологии. В результате возрастает нагрузка на каналы связи, расположенные ближе к корневому коммутатору, и возникает множество заблокированных физических каналов связи, которые могут быть использованы в дальнейшем.
Актуальность исследования заключается в том, что на сегодняшний день нет какого-либо универсального способа решения этих проблем, которые с ростом масштабов вычислительных сетей становятся все более заметными. Поэтому создание метода, позволяющего распределить нагрузку по сети, тем самым увеличив её общую пропускную способность, является достаточно важной и практически значимой задачей.
В связи с этим, целью данной работы стало разработка метода построения оптимальной логической топологии для передачи трафика по сети с использованием заблокированных каналов связи.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- обзор существующих решений в области построения логических сетевых топологий;
- разработать метод оптимальных маршрутов для протокола множества деревьев;
- снизить загруженность корневого узла и корневых каналов связи;
- увеличить скорость потока передачи данных.
В ходе написания работы была проанализирована область сетей передачи данных, выявлены направления, которые имеют свои недостатки - в данном случае передача кадров на канальном уровне. Были поставлены задачи, решение которых позволит избавиться от выявленных недостатков. Разработанный протокол канального уровня, который позволит передавать кадры более эффективно. В результате моделирования, метод должен снизить нагрузку на корневой узел и околокорневые каналы, распределив ее по всей площади сети. Общая средняя скорость потока данных, в следствии меньшей нагрузки на определенные точки сети, должна возрасти.
