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Text File  |  1992-01-11  |  9KB  |  194 lines
  1. Ref: 99980076
  2. Title: Internetworking Technology
  3. Date: 12/1/87
  4.  
  5. Copyright 3Com Corporation, 1991.  All rights reserved.
  6.  
  7. Internetwork products play an important role in LAN technology
  8. because they allow LANs to be interconnected to extend their
  9. length, to combine two physical networks into one logical
  10. network, or to connect networks with different technologies.
  11.  
  12. Internetworking products can be divided into four categories:
  13. Repeaters, Bridges, Routers, and Gateways.  The following
  14. sections describe in more detail the functionality of these
  15. products.
  16.  
  17. .h1;Repeaters
  18.  
  19. Repeaters are used to extend the length of a single network.
  20. Repeaters are the least sophisticated of the internetworking
  21. products in that they operate at the physical layer.  They
  22. receive all data and repeat or retransmit the data on the other
  23. segment.  Their operating speeds are dependent on the local
  24. network speed.  Repeaters are typically hardware devices and do
  25. not contain any network management functions.  There are
  26. generally hardware limitations on the number of repeaters allowed
  27. in a system.  For example, in a standard IEEE 802.3 Ethernet
  28. network, a maximum of four repeaters can be installed to form a
  29. network.
  30.  
  31. .h1;Bridges
  32.  
  33. Bridges operate at the second level of the OSI network
  34. architecture (Data Link Layer) and are totally transparent to
  35. network users.
  36.  
  37. Bridges interconnect LANs of similar or dissimilar type to create
  38. an "Extended LAN."  Because bridges are "protocol independent,"
  39. protocols such as XNS, TCP/IP, DECNet, or ISO can simultaneously
  40. run on the extended LAN.
  41.  
  42. Bridges provide much more than just protocol independence; they
  43. feature localized traffic, auto configuration, integrated network
  44. management, generalized filtering capability, and high-
  45. performance throughput.
  46.  
  47. Bridges do not retransmit all traffic like a repeater.  Bridges
  48. receive all packets on an attached network.  They filter
  49. (discard) any packets whose destination is on that network and
  50. forward (regenerate) only the packets destined for the remote
  51. side.  In this way, bridges route packets based strictly on the
  52. Destination Address in the data link frame; they do not depend on
  53. any routing protocol.  Network devices on each side of a bridge
  54. simply address the packets to other devices as if they were on
  55. the same LAN; the process of forwarding packets to the remote LAN
  56. are transparent to the devices.  Bridges do not depend on any
  57. other protocol beyond the link layer addresses (i.e., they are
  58. "protocol independent").
  59.  
  60. A smart bridge "learns" which devices are on which side by
  61. monitoring the Source Addresses of all packets.  The bridge
  62. builds a routing table based on the packet's Source Address and
  63. the network from which it was received.  Thus, whenever a device
  64. transmits a packet, its location is detected by the bridge and an
  65. entry is made in the routing table.  This "learned" table is then
  66. used for the filtering and forwarding operations.  Some bridges
  67. may not support "learning", in which case the table is configured
  68. manually by a network administrator.
  69.  
  70. .h1;Routers
  71.  
  72. Routers are also used in local and remote networks to form an
  73. extended LAN.  They allow the user to build complex internets.
  74. Routers operate on the third OSI layer (Network Layer), which
  75. provides information for routing packets through an internetwork.
  76. Network devices with different protocols at layer three cannot
  77. communicate via routers.  So, whereas devices of different
  78. architecture (XNS, TCP/IP, DECNet) may share the transmission
  79. capacity of a LAN, they may not be able to share the service
  80. provided by a router.  The key advantage of routers is that the
  81. network layer protocol allows more sophisticated routing (e.g.,
  82. alternate routing and load balancing between parallel paths).
  83. Routers require a different network ID between them to
  84. distinguish a local from a remote network.
  85.  
  86. .h1;Gateways
  87.  
  88. Gateways are used to interconnect networks with different
  89. protocol architectures.  Gateways operate at the higher layers
  90. (above the network layer) of the OSI model.  They translate
  91. protocols from one architecture to the other.  Gateways are
  92. complex products and are required to perform substantial protocol
  93. processing.  Examples of Gateways are XNS to SNA (Bridge
  94. Communications' CS/1-SNA) or XNS to X.25 (Bridge Communications'
  95. GS/1-X.25).
  96.  
  97. .h1;OSI Model and Internetworking Products
  98.  
  99. In the OSI model, the first layer is the Physical Layer, which
  100. defines the rules (such as electrical level and physical
  101. characteristics) for communicating across the actual transmission
  102. media.  It also specifies the means of joining two able segments
  103. together by a repeater.  A repeater merely accepts databits on
  104. one side and retransmits them to the other side.  In the process,
  105. it enables the original signals to travel a longer distance.  In
  106. the Ethernet specification, a single segment is limited to 500
  107. meters.  Using repeaters, Ethernet can be extended to 1,500
  108. meters (using a maximum or two repeaters according to Ethernet
  109. version 1.0) or 2,800 meters (using a maximum of two repeaters
  110. according to Ethernet Version 1.0) or 2,800 meters (using a
  111. maximum of four repeaters, per Ethernet Version 2.0 or IEEE
  112. 802.3).  However, the connected segments are one physical LAN and
  113. all traffic is present on each segment.
  114.  
  115. OSI layer two is the Data Link Layer.  In the data link layer,
  116. databits are grouped as packets.  Each packet contains a Source
  117. Address and a Destination Address.  The rules at this level
  118. define how these packets can access the physical media (i.e.,
  119. packet type information and Logical Link Control information).
  120. Bridges operate at this layer to interconnect two physically
  121. distinct LANs to form an extended LAN.
  122.  
  123. OSI layer three is the Network Layer.  The network layer contains
  124. the rules defined for interconnecting networks (LANs are a subset
  125. of general networks) to form an internet.  In particular, network
  126. addresses such as IP addresses and XNS network addresses are used
  127. to distinguish one LAN from another.  Network routers join one
  128. LAN to another.  LANs connectd by a router are physically and
  129. logically separated networks, whereas LANs connected by a bridge
  130. are physically different networks but logically the same network
  131. (they share the same network address).
  132.  
  133. The network layer also contains the rules for passing routing
  134. information and making routing decisions (i.e., the requirements
  135. for internetworking and routing protocols such as XNS's IDP and
  136. RIP).  Each network device wanting to use a router must
  137. participate in the same internet protocol and explicitly address
  138. the router to forward any internet packets.  A router simply
  139. forwards any incoming packets without monitoring or filtering
  140. traffic.  Routers can be used to build an internet with a complex
  141. network topology containing many LANs with multiple communication
  142. paths and loops.  Each network or LAN within an internet can
  143. support its own network management functions without interfering
  144. with others.  Thus, routers are used in different applications
  145. from bridges; just as bridges are used differently from
  146. repeaters.  They provide interconnection of LANs at different
  147. levels and provide different functions and capabilities.
  148.  
  149. COMPARISON AMONG REPEATERS, BRIDGES, ROUTERS, AND GATEWAYS
  150.  
  151. Functions     Repeater      Bridge        Router             Gateway
  152. ------------------------------------------------------------------------------
  153. OSI Layer     Physical      Data Link     Network            Above network
  154.  
  155. Filter        No            Yes           Not required       Not required
  156. Capability                                (receives intenet
  157.                                           traffic only)
  158.  
  159. Forward       Forward bits  Forwards      Forwards           Forwards messages
  160. Capability                  data link     internet packets
  161.                             packets
  162.  
  163. Forwarding    10M bps       1000 pkts     100 pkts           10 to 100 pkts
  164. Performance   or (network   per second    per second         per second
  165.               speed)
  166.  
  167. Addressing    No address    MAC address   Network address    Network address
  168. Function
  169.  
  170. Ethernet      One physical  One logical   Multiple logical   One physical LAN
  171. Extension     LAN w/ max    LAN w/ multi  LAN w/ unlimited
  172.               2,800m        Ethernets     distance
  173.  
  174. Configuration Linear        Tree type     Arbitrary          Arbitrary
  175.               topology      (no loops)    topology           topology
  176.  
  177. Network       No            Yes           Yes                Yes
  178. Management
  179.  
  180. Transparent   Yes           Yes           No                 No
  181. to Upper Layer
  182. Protocol
  183.  
  184. Cost          Low           Medium        Medium             Medium
  185.               $1,000-2,500  >$10,000      $5,000-10,000      $10,000-20,000
  186.  
  187. Applications  Interconnects Localizes     Complex internet   Protocol
  188.               Ethernet      traffic,                         Conversion
  189.               segments      mixed media
  190.  
  191.  
  192.  
  193.