КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Коммутаторы
Мосты Концентраторы В локальных сетях нашли применение топологии различных типов. Наряду с широко распространенной «шиной» применяются топологии «пассивная звезда» и «дерево». Все типы топологий могут использовать репитеры и пассивные концентраторы для объединения разных сегментов сети. Основное требование к данным топологиям — отсутствие петель (замкнутых контуров). Если сети на базе спецификаций 10BASE-2 или 10BASE-5 имеют небольшие размеры, то вполне можно обойтись без концентраторов. Но концентраторы обязательно должны применяться для спецификации 10BASE-T, имеющей топологию «пассивная звезда». Для подключения к сети удаленных групп могут быть использованы концентраторы с дополнительным волоконно-оптическим портом. Существуют три разновидности реализации такого порта: вставляемый в гнездо расширения slide-in-микротрансивер, вставляемый в гнездо разъема AUI навесной микротрансивер и постоянный оптический порт. Оптические концентраторы применяются в качестве центрального устройства распределенной сети с большим количеством отдельных удаленных рабочих станций и небольших рабочих групп. Порты такого концентратора выполняют функции усилителей и осуществляют полную регенерацию пакетов. Существуют концентраторы с фиксированным количеством подключаемых сегментов, но некоторые типы концентраторов имеют модульную конструкцию, что позволяет гибко подстраиваться к существующим условиям. Чаще всего концентраторы и репитеры представляют собой автономные блоки с отдельным питанием. Для технологии Fast Ethernet определены два класса концентраторов: q Концентраторы первого класса преобразуют приходящие из сегментов сигналы в цифровую форму. И только после этого передают их во все другие сегменты. Это позволяет подключать к таким концентраторам сегменты, выполненные по разным спецификациям: 100BASE-TX, 100BASE-T4 или 100BASE-FX.
q Концентраторы второго класса производят простое повторение сигналов без преобразования. К такому концентратору можно подключать сегменты только одного типа. Мостом называется устройство, которое служит для связи между локальными сетями. Мост передает кадры из одной сети в другую. Мосты по своим функциональным возможностям являются более продвинутыми устройствами, чем концентраторы. Мосты достаточно интеллектуальны, так что не повторяют шумы сети, ошибки или испорченные кадры. Для каждой соединяемой сети мост является узлом (абонентом сети). Узлом сети может быть компьютер, специальная рабочая станция или другое устройство. При этом мост принимает кадр, запоминает его в своей буферной памяти, анализирует адрес назначения кадра. Если кадр принадлежит к сети, из которой он получен, мост не должен на этот кадр реагировать. Если кадр нужно переслать в другую сеть, он туда и отправляется. Доступ к среде осуществляется в соответствии с теми же правилами, что и для обычного узла. По принадлежности к разным типам сетей различают локальные и глобальные (удаленные) мосты. Эти мосты отличаются по типам своих сетевых портов. Локальные мосты поставляются с портами, предназначенными для подключения к LAN. Как правило, для соединения устройств в таких сетях используются коаксиальный и волоконно-оптический кабель или витая пара. Одним из самых важных достоинств локальных мостов является их способность соединять локальные сети, использующие разные среды. Например, мосты способны объединить сеть на коаксиальном кабеле с сетью, построенной на волоконно-оптическом кабеле. Глобальные мосты устанавливаются в сетях передачи информации на большие расстояния (сети WAN/MAN). При этом глобальные мосты могут быть оборудованы локальными портами.
По алгоритму работы мосты делятся на мосты с «маршрутизацией от источника» (Source Routing) и на «прозрачные» (transparent) мосты. Алгоритм «маршрутизации от источника» принадлежит фирме IBM и предназначен для описания прохождения кадров через мосты в сетях Token Ring. В этой сети мосты могут не содержать адресную базу данных. Они вычисляют маршрут прохождения кадра, исходя из информации, хранящейся в полях самого кадра. Узел сети, которому необходима связь с другим узлом, посылает ему специальный кадр-исследователь (Explorer Frame). Этот кадр содержит специальный идентификатор, предназначенный для мостов с алгоритмом «маршрутизация от источника». После получения этого кадра такой мост записывает информацию о направлении, с которого был получен кадр, и свое собственное имя в специальное поле в кадре, которое называется разделом записи о маршруте (Routing Information Field). После этого мост передает кадр по всем доступным ему направлениям, за исключением того, по которому кадр был принят. В результате в сети возникает множество копий одного и того же кадра-исследователя. К узлу, который должен получить пакет, приходят сразу несколько копий кадра — одна на каждый возможный маршрут. При этом каждый полученный кадр-исследователь содержит записи о мостах, через которые он проходил. После получения всех кадров-исследователей узел выбирает один из возможных маршрутов и посылает ответ узлу-отправителю. Как правило, выбирается тот маршрут, по которому пришел первый кадр-исследователь, так как он, вероятно, является самым быстрым (время прохождения кадра-исследователя минимально). В ответе содержится полная информация о маршруте, по которому должны направляться все остальные кадры. После определения маршрута узел-отправитель использует этот маршрут достаточно длительное время при посылке пакетов получателю. Термин «прозрачные» мосты объединяет большую группу устройств. Если рассматривать устройства этой группы с точки зрения решаемых ими задач, то эту группу можно разделить на три подгруппы: q Прозрачные мосты (transparent bridges) объединяют сети с едиными протоколами канального и физического уровней модели OSI (Ethernet-Ethernet, Token Ring—Token Ring и т. д.);
q Транслирующие мосты (translating bridges) объединяют сети с различными протоколами канального и физического уровней; q Инкапсулирующие мосты (encapsulating bridges) соединяют сети с едиными протоколами канального и физического уровня (например, Ethernet) через сети с другими протоколами (например, FDDI). Прозрачные мосты наиболее широко распространены. Для этих мостов локальная сеть представляется как набор МАС-адресов устройств, работающих в сети. Мосты просматривают эти адреса для принятия решения о дальнейшем пути передачи кадра. Для анализа адреса кадр записывается во внутренний буфер моста. Мосты не работают с информацией, относящейся к сетевому уровню. Они ничего не знают о топологии связей сегментов или сетей между собой. Поэтому мосты совершенно прозрачны для протоколов, начиная с сетевого и выше. Это качество прозрачных мостов и отражено в их названии. Мосты позволяют объединить несколько локальных сетей в единую логическую сеть. Соединяемые локальные сети образуют сетевые сегменты такой логической сети. По сравнению с прозрачной маршрутизацией (той, которую производят прозрачные мосты) «маршрутизация от источника» может вызвать дополнительные накладные расходы, которые приводят к незначительному уменьшению производительности сети. Но у последней есть также много преимуществ. Например, рабочая станция сама выбирает маршрут. Выбор оптимального маршрута не возможен при прозрачной маршрутизации. Маршрутизация от источника также предоставляет более широкие возможности управления передачей информации, так как вся информация о маршруте содержится в самом передаваемом пакете. Рассмотрим общие принципы работы прозрачных мостов. При прохождении кадра через прозрачный мост происходит его регенерация и трансляция с одного порта на другой. Прозрачные мосты учитывают и адрес отправителя, и адрес получателя, которые берутся из получаемых кадров локальных сетей. Адрес отправителя необходим мосту для автоматического построения базы данных адресов устройств. Эта база данных называется также МАС-таблицей. В ней устанавливается соответствие адреса станции определенному порту моста. На рис. 5.1 проиллюстрирован функциональный состав моста.
Вес порты моста работают в так называемом «неразборчивом» режиме захвата кадров. Этот режим характерен тем, что все поступающие на порт кадры запоминаются в буферной памяти моста. В этом режиме мост следит за всем трафиком, который передается в подключенных к нему сегментах. Мост использует проходящие через него кадры для изучения топологии сети. Основные принципы работы моста: обучение, фильтрация, передача и широковещание. После получения кадров, мост проверяет их целостность при помощи контрольной суммы. Неправильные кадры при этом отбрасываются. После успешной проверки мост сравнивает адрес отправителя с имеющимися в базе данных адресами. Если адрес отправителя еще не заносился в базу данных, он добавляется в нее. В результате мост узнает адреса устройств в сети и таким образом происходит процесс его обучения. Благодаря способности к обучению к сети могут добавляться новые устройства без реконфигурирования моста. Кроме адреса отправителя, мост анализирует и адрес получателя. Этот анализ необходим для принятия решения о дальнейшем пути передачи кадра. Мост сравнивает адрес получателя кадра с адресами, хранящимися в базе данных. Если адрес получателя принадлежит тому же сегменту, что и адрес отправителя, то мост не пропускает этот кадр в другой сегмент, или, иными словами, «фильтрует» этот кадр. Эта операция помогает предохранить сегменты сети от заполнения избыточным трафиком. Если адрес получателя присутствует в базе данных и принадлежит другому сегменту, мост определяет, какой из его портов связан с этим сегментом. После получения доступа к среде передачи этого сегмента, мост передает в него кадр. Такой процесс иногда называют продвижением. На рис. 5.2 показана сеть, состоящая из трех сегментов, связанных двумя мостами. Знак % указывает на шестнадцатеричное представление физического (MAC) адреса. С началом работы мосты А и Б проверяют весь трафик на каждом из подключенных сегментов. В процессе проверки трафика каждый мост формирует свою базу данных адресов станций. Предположим, что станция А посылает кадр станции Б. Мост А получает этот кадр на свой порт 1 (П1). Так как станции А и Б принадлежат к одному сегменту сети, мост отбрасывает (не реагирует) на этот кадр. Если станция А посылает кадр станции В, находящейся в третьем сегменте сети, мост А продвигает этот кадр во второй сегмент через свой порт 2 (П2). Мост Б получит кадр на порт 1 и продвинет его через порт 2 в третий сегмент сети, где и расположена станция В. Таблица 5.1 показывает сформированную мостами базу данных адресов.
Таблица 5.1. База данных адресов станций
Если запись о каком-либо адресе получателя отсутствует в базе или этот адрес является широковещательным, мост передает кадр на все свои порты, за исключением порта, принявшего кадр. Такой процесс называется широковещанием (broadcasting) или затоплением (flooding) сети. Широковещание гарантирует, что кадр будет доставлен во все сегменты сети и, естественно, получателю. Так как рабочие станции могут переноситься из одного сегмента в другой, мосты должны периодически обновлять содержимое своих адресных баз. В этой связи записи в адресной базе делятся на два типа — статические и динамические. С каждой динамической записью связан таймер неактивности. При получении кадра с адресом отправителя, который соответствует определенной записи в адресной базе, соответствующий таймер неактивности сбрасывается в исходное состояние. Если какая-либо станция долгое время не посылает кадры, таймер неактивности по истечении определенного промежутка времени удаляет этот адрес из базы данных. Определение оптимального времени неактивности может быть трудной задачей. Если сделать его очень большим, трафик будет довольно долго направляться не в тот порт моста. Если время слишком мало, велика вероятность частых удалений адресов из базы, что способствует частому выполнению широковещания. У мостов NetBuilder II фирмы 3Com таймер неактивности по умолчанию равен 300 с. Это значение можно изменить. На рис. 5.3 продемонстрирован алгоритм обучения, фильтрации и продвижения кадров.
Мосты могут поддерживать и дополнительный сервис. Они предоставляют настраиваемые фильтры, улучшенную защиту данных и обработку кадров по классам. Настраиваемые фильтры позволяют администратору сети производить фильтрацию на основе любого компонента кадра, например, протокола верхнего уровня, адреса отправителя или получателя, типа кадра или даже информационной его части. Настраиваемые фильтры позволяют эффективно разделить сеть или блокировать электронную почту для определенных адресов. Блокировка на основе адресов является основой защиты сети. Запрещая передачу кадров для определенных адресов отправителей или получателей, администратор может ограничить доступ к определенным ресурсам сети. Настраиваемые фильтры могут запретить прохождение пакетов определенных протоколов через некоторые интерфейсы. Применяя оба эти метода одновременно, администратор сети может изолировать отдельные устройства или сегменты сети от кадров с определенными адресами отправителя или получателя или от кадров определенного типа. Обработка по классам позволяет администраторам назначать приоритеты прохождения кадров по сети. Администратор может регулировать пропускную способность, направляя кадры в различные очереди обработки. Обслуживание по классам очень эффективно на низкоскоростных линиях и для приложений с неодинаковыми требованиями к времени задержки. На рис. 5.4 структура моста анализируется с точки зрения эталонной модели OSI.
Мосты, как прозрачные, так и с маршрутизацией от источника, работают на МАС-подуровне канального уровня эталонной модели OSI. Необходимо отметить, что маршрутизация от источника означает в общем смысле способ (алгоритм) поиска абонента в сети. В дальнейшем мы неоднократно будем использовать этот термин. Для мостов этот алгоритм применяется только для сетей Token Ring. Коммутация по праву считается одной из самых популярных современных технологий. Коммутаторы по всему фронту теснят мосты и маршрутизаторы, оставляя за последними только организацию связи через глобальную сеть. Популярность коммутаторов обусловлена прежде всего тем, что они позволяют за счет сегментации повысить производительность сети. Помимо разделения сети на мелкие сегменты, коммутаторы дают возможность создавать логические сети и легко перегруппировывать устройства в них. Иными словами, коммутаторы позволяют создавать виртуальные сети. В 1994 году компания IDC дала свое определение коммутатора локальных сетей: «коммутатор — это устройство, конструктивно выполненное в виде сетевого концентратора и действующее как высокоскоростной многопортовый мост; встроенный механизм коммутации позволяет осуществить сегментирование локальной сети, а также выделить полосу пропускания конечным станциям в сети». Впервые коммутаторы появились в конце 80-х годов. Первые коммутаторы использовались для перераспределения пропускной способности и, соответственно, повышения производительности сети. Можно сказать, что коммутаторы первоначально применялись исключительно для сегментации сети. В наше время произошла переориентация, и теперь в большинстве случаев коммутаторы используются для прямого подключения к конечным станциям. Согласно прогнозам, сделанным аналитиками фирмы IDC, коммутаторы для прямых подключений будут применяться все чаще, а число коммутаторов, приобретаемых для этих целей, к 1999 году составит 95 % от общего числа. Широкое применение коммутаторов значительно повысило эффективность использования сети за счет равномерного распределения полосы пропускания между пользователями и приложениями. Несмотря на то что первоначальная стоимость коммутаторов была довольно высока, тем не менее они были значительно дешевле и проще в настройке и использовании, чем маршрутизаторы. Широкое распространение коммутаторов на уровне рабочих групп можно объяснить тем, что коммутаторы позволяют повысить отдачу от уже существующей сети. При этом для повышения производительности всей сети не нужно менять существующую кабельную систему и оборудование конечных пользователей. Общий термин «коммутация» применяется для четырех различных технологий: q конфигурационной коммутации; q коммутации кадров; q коммутации ячеек; q преобразования между кадрами и ячейками. В основе конфигурационной коммутации лежит нахождение соответствия между конкретным портом коммутатора и определенным сегментом сети. Это соответствие может программно настраиваться при подключении или перемещении пользователей в сети. При коммутации кадров используются стандартные форматы кадров сетей Ethernet, Token Ring и т. д. Кадр при поступлении в сеть обрабатывается первым коммутатором на его пути. Под термином обработка понимается вся совокупность действий, производимых коммутатором для определения своего выходного порта, на который необходимо направить данный кадр. После обработки он передается далее по сети следующему коммутатору или непосредственно получателю. В технологии ATM также применяется коммутация, но в ней единицы коммутации носят название ячеек. Преобразование между кадрами и ячейками позволяет станциям в сети Ethernet, Token Ring и т. д. непосредственно взаимодействовать с устройствами ATM. Эта технология применяется при эмуляции локальной сети. Коммутаторы делятся на четыре категории. 1. Простые автономные коммутаторы сетей рабочих групп позволяют некоторым сетевым устройствам или сегментам обмениваться информацией с максимальной для данной кабельной системы скоростью. Они могут выполнять роль мостов для связи с другими сетевыми сегментами, но не транслируют протоколы и не обеспечивают повышенную пропускную способность с отдельными выделенными устройствами, такими как серверы. 2. Коммутаторы рабочих групп второй категории обеспечивают высокоскоростную связь одного или нескольких портов с сервером или базовой сетью. 3. Третью категорию составляют коммутаторы сети отдела предприятия, которые часто используются для взаимодействия сетей рабочих групп. Они предоставляют более широкие возможности администрирования и повышения производительности сети. Такие устройства поддерживают древовидную архитектуру связей, которая используется для передачи информации по резервным каналам и фильтрации пакетов. Физически такие коммутаторы поддерживают резервные источники питания и позволяют оперативно менять модули. 4. Последняя категория — это коммутаторы сети масштаба предприятия, выполняющие диспетчеризацию трафика, определяя наиболее эффективный маршрут. Они могут поддерживать большое количество логических соединений локальной сети. Многие производители корпоративных коммутаторов предлагают в составе своих изделий модули ATM. Эти коммутаторы осуществляют трансляцию протоколов Ethernet в протоколы ATM. Технология конфигурационной коммутации сегментов Ethernet была предложена фирмой Kalpana в 1990 году. Эта технология основана на отказе от использования разделяемых линий связи между всеми узлами сегмента и применении коммутаторов, позволяющих передавать пакеты одновременно между всеми парами портов. Новшество заключалось в параллельной обработке поступающих кадров. На рис. 5.5 показана функциональная схема коммутатора EtherSwitch, предложенного фирмой Kalpana. В этом коммутаторе системный модуль поддерживает общую адресную таблицу коммутатора. Коммутационная матрица отвечает за пересылку кадров между портами. Каждый порт имеет свой процессор кадров. При поступлении кадра в один из портов его процессор отправляет в буфер несколько первых байт кадра для того, чтобы прочитать адрес назначения. После определения адреса процессор принимает решение о передаче кадра, не анализируя остальные его байты. Чтобы определить, куда передавать кадр, используется адресная таблица. Если данный адрес записан в таблице, выбирается соответствующий выходной порт. Выбор порта и формирование соединения производится коммутационной матрицей. Если такого адреса нет, он записывается в новой строке адресной таблицы, а кадр передается методом широковещания через все порты, за исключением принявшего.
Наиболее часто используются три типа функциональной структуры коммутаторов: q с коммутационной матрицей; q с общей шиной; q с разделяемой многовходовой памятью. Коммутаторы с коммуникационной матрицей за счет параллельной обработки осуществляют взаимодействие портов быстрее портов. Однако число портов в таких коммутаторах ограничено, так как сложность реализации коммутатора возрастает пропорционально квадрату числа портов. На рис. 5.6 показана топология связей коммутационной матрицы.
Предположим, коммутатору необходимо передать кадр из порта 1 в порт 5. Процессор коммутатора дает команду коммутационной матрице на установку пути, связывающего эти два порта. Коммутационная матрица может это сделать только в том случае, если выходной порт 5 в данный момент свободен. Если он занят, кадр буферизуется процессором порта 1, после чего процессор коммутатора ожидает освобождения порта 5 и образования коммутационной матрицей нужного пути. После установления коммутационного пути по нему направляются буферизованные портом 1 кадры, которые после получения доступа к среде передаются в сеть через порт 5. Матрица может быть реализована на разных комбинационных схемах, но в любом случае в ее основе лежит технология коммутации физических каналов. Основным недостатком данной технологии является невозможность буферизации данных внутри самой коммутационной матрицы. А даже из приведенного примера понятно, что основным фактором, определяющим пропускную способность, является буферизация данных. Без буферизации пакеты или ячейки могут быть просто потеряны в ожидании освобождения выходного порта. Потеря одного кадра или одной ячейки может повлечь за собой необходимость повторной передачи всего пакета, который может состоять из сотни ячеек или из десятков кадров. Ситуация, когда выходной порт занят, встречается достаточно часто — она называется коллизией выходного порта. В большинстве коммутаторов предусмотрено реагирование на коллизию выходного порта. Чтобы уберечь данные от потери, в коммутаторах предусмотрена буферная область памяти, где и хранятся уже принятые кадры. Буферная память способна сглаживать случайные всплески трафика, не допуская потери информации. По мнению производителей коммутаторов, лучшей схемой буферизации является буферизация на входном порту. При буферизации на входе данные могут поступать в коммутатор практически с любой скоростью. Как только появляется возможность отправить данные в порт назначения, коммутатор берет их из буфера и пересылает, Большая буферная память может приводить к некоторой задержке передачи. Это входит в противоречие с основной целью коммутаторов, так как они применяются именно для устранения замедления. Для разрешения этого противоречия коммутаторы для локальных сетей и сетей ATM имеют буферы разных размеров. В технологии ATM коммутаторы образуют магистраль с ограниченной полосой пропускания. В коммутаторах ATM часто устанавливается большая буферная память. Для коммутаторов в локальных сетях, в особенности на уровне рабочих групп, можно подобрать достаточно быстрый виртуальный носитель, который не позволит возникать заторам, поэтому буферы коммутаторов для локальных сетей часто невелики по размеру. В коммутаторах с общей шиной используется высокоскоростная шина, предназначенная для связи процессоров портов. Связь портов через шину осуществляется в режиме разделения времени. В данном случае высокоскоростная шина играет пассивную роль. Активными являются специализированные процессоры портов. Для того чтобы шина не была узким местом коммутатора, ее производительность должна быть в несколько раз выше скорости поступления данных на входные порты. Для уменьшения задержек при передаче кадр должен передаваться по шине небольшими частями. Размер этих частей определяется производителем коммутатора. Шина, так же, как и коммутационная матрица, не может осуществлять промежуточную буферизацию. Третий тип коммутаторов — коммутаторы с разделяемой многовходовой памятью. На рис. 5.7 показана примерная схема коммутатора с разделяемой многовходовой памятью.
Входные блоки процессоров портов соединяются через переключатели входа с разделяемой памятью, а выходные блоки этих же процессоров соединяются с памятью через переключатели выхода. Переключением входа и выхода разделяемой памяти заведует блок управления портами. Этот блок организует в разделяемой памяти несколько очередей данных — по одной для каждого выходного порта. Входные блоки процессоров передают блоку управления запросы на запись данных в очередь того порта, который соответствует адресу назначения пакета. Блок управления портами по очереди подключает вход памяти к одному из входных блоков процессоров и тот переписывает часть данных в очередь определенного выходного порта. По мере заполнения очередей блок управления производит поочередное подключение выхода разделяемой многовходовой памяти к выходным портам и данные из очереди переписываются в выходной буфер процессора. Каждая из описанных архитектур имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому часто в функционально сложных коммутаторах комбинируют различные архитектуры. Производители коммутаторов применяют в своих изделиях различные алгоритмы управления потоком кадров для предотвращения потерь кадров при перегрузках в сети. Потеря даже небольшого количества кадров обычно резко снижает полезную производительность сети. Поэтому при возникновении перегрузки разумно было бы снизить интенсивность поступления кадров от конечных узлов к коммутатору. Для замедления потока в распоряжении коммутатора должен быть механизм снижения интенсивности трафика подключенных к его портам узлов. Существуют два таких механизма: q агрессивное поведение порта; q метод обратного давления. Порт коммутатора для захвата среды должен «вести себя агрессивно» и при передаче, и при коллизии в сети (для сети Ethernet). В первом случае коммутатор оканчивает передачу очередного кадра и делает технологическую паузу в 9.1 мкс вместо положенной паузы в 9.6 мкс. При этом компьютер, выждав паузу в 9.6 мкс, не может захватить среду передачи данных. После коллизии, когда кадры коммутатора и компьютера сталкиваются, компьютер делает стандартную паузу в 51.2 мкс, а коммутатор — в 50 мкс. И в этом случае среда передачи остается за коммутатором. В основе второго метода — метода обратного давления — лежит передача фиктивных кадров компьютеру при отсутствии в буфере коммутатора кадров для передачи по данному порту. В этом случае коммутатор может не нарушать алгоритм доступа, однако интенсивность передачи кадров в коммутатор в среднем уменьшается вдвое. Метод обратного давления используется либо для разгрузки общего буфера, либо для разгрузки буфера процессора другого порта, в который передает свои кадры данный порт. Известны три способа коммутации в локальных сетях: q коммутация «на лету» (cut-through); q бесфрагментная коммутация (fragment-free switching); q коммутация с буферизацией (store-and-forward switching).
Коммутация «на лету» При коммутации «на лету» поступающий пакет данных передается на выходной порт сразу же после считывания адреса назначения. Анализ всего пакета не осуществляется. А это означает, что могут быть пропущены пакеты с ошибками, Такой способ обеспечивает самую высокую скорость коммутации. Передача кадров происходит в следующей последовательности: 1. Прием первых байтов кадра (включая байт адреса назначения); 2. Поиск адреса назначения в адресной таблице; 3. Построение матрицей коммутационного пути; 4. Прием остальных байтов кадра; 5. Пересылка всех байтов кадра выходному порту через коммутационную матрицу; 6. Получение доступа к среде передачи; 7. Передача кадра в сеть. В этом случае коммутатор может выполнить проверку передаваемых кадров, но не может изъять неверные кадры из сети, так как часть их байтов уже передана в сеть. Использование коммутации «на лету» дает значительный выигрыш в производительности, но за счет снижения надежности. В сетях с технологией обнаружения коллизий передача искаженных кадров может привести к нарушению целостности данных.
Дата добавления: 2015-07-13; Просмотров: 667; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |