Коммутаторы. Их назначение. Основные типы

Основная функция коммутаторов – это разбиение больших перегруженных сетей на более управляемые подсети меньших масштабов. Они используются для исключения ситуаций когда устройство должно ожидать своей очереди на право передачи данных по перегруженному сегменту сети. К достоинствам коммутатора относят:

+ общее быстродействие;

+ электронная логика (интеллектуально подходит к определению способа передачи данных);

+ возможность подключения большого числа устройств по сравнению с другими сетевыми устройствами.

Различают:

· Коммутаторы на базе коммутационной матрицы. Они обеспечивают основной и самый быстрый способ взаимодействия процессоров каждого порта. Реализация матрицы возможна только для определенного числа портов. Особенностью является технология коммутации физических каналов.

Достоинства и недостатки:

+ высокая скорость коммутации

+ регулярная структура, реализованная на интегральных микросхемах

- сложность наращивания числа коммутируемых портов

- отсутствие буферизации данных внутри коммутационной матрицы

· Коммутаторы с общей шиной. Здесь процессоры портов связывают высокоскоростной шиной, которая используется в режиме разделения времени. Чтобы шина не блокировала работу коммутатора, ее производительность должна равняться, как минимум, сумме производительностей всех портов коммутатора. Шина как и коммутационная матрица не может осуществлять промежуточную буферизацию, но т.к. данные разбиваются на небольшие части, то задержек при доступе к выходным портам в такой схеме нет. Причем здесь работает принцип коммутации пакетов, а не каналов.

· Коммутаторы с разделяемой памятью. Процессоры входящих портов соединяются со входом разделяемой памяти, а выходы этих же процессоров соединяются с выходом этой памяти. Менеджер очередей выходящих портов управляет разделяемой памятью и организует несколько очередей данных по одной для каждого выходного порта. Процессоры входных портов передают менеджеру портов запросы на запись данных в очередь того порта, который соответствует адресу назначения пакета. Менеджер по очереди подключает вход памяти к одному из входных процессоров и тот переписывает часть данных в очередь определенного выходного порта. После заполнения очередей менеджер производит поочередное подключение выходов памяти к выходным процессорам портов, после чего данные записываются из очереди в выходной буфер процессора и далее передаются в сеть.

· Комбинированные коммутаторы. Они состоят из модулей и высокоскоростной шины. Каждый модуль реализован на специализированной микросхеме, как и сетевые адаптеры, и имеют архитектуру коммутационной матрицы. Если осуществляется передача данных между пользователями, порты которых принадлежат одному модулю, то передача данных происходит через коммутационную матрицу этого модуля. Если же порты принадлежат разным модулям, то передача данных или соединения осуществляются по средствами коммутационной матрицы и высокоскоростной шины.

Дата добавления: 2014-01-07