|
В современных ЛВС Ethernet все более широкое применение находят коммутаторы, обеспечивающие многократный рост сетевой производительности, сужение областей распространения широковещательного трафика, уменьшение времени отклика серверных приложений и другие преимущества. Большое число представленных на современном рынкекоммутаторов различных типов и классов затрудняет сетевым администраторам выбор конкретных устройств и моделей. Для того, чтобы выбор был более осмысленным и эффективным следует хотя бы в общих чертах представлять алгоритмы коммутации, используемые в различных устройствах и кратко описанные здесь.
Величина задержки кадров при прожодении через коммутатор и возможности отбрасывания кадров, содержащих ошибки, зависят от используемого метода коммутации. Более скоростные методы коммутации не проводят контроля ошибок и кадры с некорректными значениями контрольной суммы, поврежденные в результате коллизий кадры и т. п. без помех проходят через такие коммутаторы. Отсутствие контроля ошибок обеспечивает снижение задержки при передаче кадров через коммутатор. Интегральная производительность (пропускная способность) коммутатора напрямую не зависит от метода коммутации, но в результате обработки ошибочных или возникновения блокировки производительность может существенно снижаться. Коммутация с промежуточной буферизацией (Store and forward)
При использовании этого метода коммутатор должен принять кадр полностью прежде, этот кадр будет направлен в другой порт. Для принятых кадров осуществляется вычисление контрольной суммы (CRC) и сравнение полученного значения с полем CRC в принятом кадре. При обнаружении несоответствия значений кадр отбрасывается как ошибочный. Отбрасываются также кадры некорректных размеров (меньше 64 байтов и больше 1518 байтов). Время задержки в таких коммутаторах растет почти пропорционально размеру кадра, поскольку каждый дополнительный байт кадра приводит к росту времени на буферизацию и вычисление контрольной суммы. Преимуществом коммутаторов такого типа является отбрасывание ошибочных кадров (например, кадров, которые были переданы при возникновении коллизии). Кроме того, промежуточная буферизация кадров позволяет создавать коммутаторы, интерфейсы которых могут работать с различными скоростями (например, 10 и 100 Мбит/с) Коммутация "на лету" (Cut-through)
При коммутации "на лету" передача кадра в выходной порт начинается практически сразу же после начала приема кадра входным портом: проверки контрольной суммы и размеров кадров не производится. Для того, чтобы начать передачу кадра коммутатору достаточно принять адрес получателя кадра (он находится в начале заголовка), который позволяет определить выходной порт (по таблице MAC-адресов). Время задержки для коммутаторов этого типа не зависит от размеров кадра, поскольку передача кадра в выходной порт начинается сразу после прочтения MAC-адреса получателя, который имеет фиксированное смещение от начала кадра. К недостаткам таких коммутаторов относится невозможность поддержки интерфейсов, работающих с различными скоростями. Бесфрагментная коммутация (Fragment-Free)
Этот метод коммутации является развитием варианта коммутации "на лету". Основное отличие между двумя методами заключается в том, что при бесфрагментной коммутации передача кадра в выходной порт начинается лишь после приема первых 64 байтов кадра. В результате анализа этих 64 байтов можно обнаружить большинство ошибочных кадров (прежде всего, фрагментов, образовавшихся в результате коллизий). Такое решение позволяет отбросить большинство ошибочных кадров практически без роста задержки на обработку в коммутаторе. Однако коммутаторы этого типа также не позволяют использовать в одном устройстве интерфейсы, работающие с различными скоростями. Гибридная коммутация (Hybrid)
Некоторые коммутаторы способны поддерживать 2 или 3 метода, перечисленных выше. Для определения метода коммутации применительно к отдельно взятому кадру могут использоваться достаточно изощренные алгоритмы. Коммутаторы этого типа позволяют воспользоваться преимуществами любого из перечисленных выше методов.
|
