Введение

Маршрутизация сигналов обратно к источнику

Loopback (также записывается как loop back) – это маршрутизация электронных сигналов или цифровых потоков данных обратно к источнику без преднамеренной обработки или изменения. Это прежде всего средство тестирования коммуникационной инфраструктуры. Loopback может принимать форму каналов связи с единственной конечной точкой. Любое сообщение, переданное по такому каналу, немедленно принимается тем же самым каналом. В телекоммуникациях устройства loopback выполняют тестирование передачи по линиям доступа от обслуживающего коммутационного центра, что обычно не требует участия персонала на обслуживаемом терминале. "Loop around" – это метод тестирования между станциями, которые не обязательно находятся рядом, при котором используются две линии: тестирование проводится на одной станции, а две линии соединяются на удаленной станции. Патч-корд также может выполнять функцию loopback при ручном или автоматическом подключении, удаленном или локальном, облегчая проведение теста loopback. Если система (например, модем) включает в себя аналого-цифровое преобразование в обе стороны, различают аналоговый loopback, при котором аналоговый сигнал возвращается напрямую, и цифровой loopback, при котором сигнал обрабатывается в цифровой области перед повторным преобразованием в аналоговый сигнал и возвратом к источнику.

Телекоммуникации

В телекоммуникациях, петля (loopback) или обратная связь – это аппаратный или программный метод, который возвращает принятый сигнал или данные отправителю. Он используется для диагностики проблем с физическим соединением. В качестве теста многие устройства передачи данных могут быть настроены на отправку определенных шаблонов (например, последовательности единиц) через интерфейс и на обнаружение приема этого сигнала на том же порту. Это называется петлевым тестом и может быть выполнено внутри модема или приемопередатчика путем соединения его выхода со своим входом. Цепь между двумя точками, расположенными в разных местах, может быть протестирована путем подачи тестового сигнала в цепь в одной точке и получения сигнала от сетевого устройства в другой точке, отправленного обратно по этой цепи. Если это устройство получает свой собственный сигнал, это подтверждает работоспособность цепи. Аппаратная петля – это простое устройство, которое физически соединяет приемный и передающий каналы. В случае сетевого разъема, такого как X.21, это обычно достигается простым соединением контактов в разъеме. Среды передачи, такие как оптическое волокно или коаксиальный кабель, имеющие отдельные разъемы для передачи и приема, могут быть соединены вместе с помощью одного отрезка соответствующей среды. Модем может быть настроен на возврат входящих сигналов либо от удаленного модема, либо от локального терминала. Это называется аппаратной петлей или программной петлей.

Серийные интерфейсы

Приемник-передатчик последовательной связи может использовать режим обратной связи для проверки своей функциональности. Например, соединение передающего пина устройства с его принимающим пином приведет к тому, что устройство будет принимать ровно то, что передает. Перенос этого контура обратной связи на удаленный конец кабеля включает кабель в этот тест. Перенос его на дальний конец модемного соединения расширяет тест еще больше. Это распространенный метод диагностики неисправностей, который часто комбинируется со специализированным тестовым оборудованием, отправляющим определенные последовательности и подсчитывающим любые возвращаемые ошибки (см. Тест битовой ошибки). Некоторые устройства имеют встроенную функцию обратной связи. Простой тест обратной связи последовательного интерфейса, известный как "тест скрепкой", иногда используется для идентификации последовательных портов компьютера и проверки его работоспособности. Он использует программу-эмулятор терминала для отправки символов на последовательный порт с отключенным управлением потоком данных и получения тех же символов обратно. Для этого скрепкой замыкаются контакты 2 и 3 (приемный и передающий контакты) на стандартном интерфейсе RS 232 с использованием D-subminiature разъемов DE 9 или DB 25.

Виртуальный интерфейс обратной связи

В реализации стека протоколов Интернета предусмотрен виртуальный сетевой интерфейс, через который сетевые приложения могут взаимодействовать при работе на одном и том же компьютере. Он полностью реализован в сетевом программном обеспечении операционной системы и не передает пакеты на контроллер сетевого интерфейса. Любой трафик, отправленный компьютерной программой на адрес обратной связи (loopback) IP, немедленно возвращается обратно в стек сетевого программного обеспечения, как если бы он был получен с другого устройства. В Unix-подобных системах этот интерфейс обычно называется lo или lo0. Различные стандарты IETF (Internet Engineering Task Force) резервируют блок IPv4-адресов в нотации CIDR и IPv6-адрес для этой цели. Наиболее часто используемый IPv4-адрес – 127.0.0.1. Обычно эти адреса обратной связи сопоставлены с именами хостов localhost или loopback.

MPLS

Одним из заметных исключений в использовании сетевых адресов является их применение в обнаружении ошибок трассировки маршрута в Multiprotocol Label Switching (MPLS), где их немаршрутизируемость предоставляет удобный способ предотвратить доставку поврежденных пакетов конечным пользователям.

Марсианские пакеты

Любая IP-датаграмма с адресом источника или адресом назначения, установленным в адрес обратной связи, не должна покидать пределы вычислительной системы и не должна маршрутизироваться каким-либо маршрутизирующим устройством. Пакеты, полученные на интерфейсе с адресом назначения обратной связи, должны быть отброшены. Такие пакеты иногда называют "марсианскими". Как и другие недопустимые пакеты, они могут быть злонамеренными, и любые проблемы, которые они могут вызвать, можно предотвратить, применяя фильтрацию bogon.

Интерфейс управления

Некоторые компьютерные сетевые устройства используют термин "loopback" для обозначения виртуального интерфейса, предназначенного для управления. В отличие от полноценного интерфейса loopback, этот тип устройства loopback не используется для самодиагностики. Такой интерфейс получает адрес, который доступен с управляющего оборудования по сети, но не присвоен ни одному из физических интерфейсов устройства. Это устройство loopback также используется для управляющих датаграмм, таких как аварийные сигналы, генерируемые оборудованием. Главная особенность этого виртуального интерфейса заключается в том, что приложения, использующие его, отправляют или принимают трафик, используя адрес, назначенный виртуальному интерфейсу, а не адрес физического интерфейса, через который проходит трафик. Интерфейсы loopback такого типа часто используются в работе протоколов маршрутизации, поскольку обладают полезным свойством: в отличие от реальных физических интерфейсов, они не отключаются при выходе из строя физического порта.

Другие применения

Аудиосистемы Open Sound System (OSS), Advanced Linux Sound Architecture (ALSA) и PulseAudio имеют модули обратной связи для записи звукового вывода приложений в целях тестирования. В отличие от физических подключений обратной связи, это не требует двойного аналого-цифрового преобразования и не подвержено сбоям из-за неисправностей оборудования.