Сетевое оборудование

Самая большая проблема, с которой приходится сталкиваться при создании сети с мостами, заключается в распределении мостов и устройств по различным сегментам с целью соблюдения правила 80/20. Спроектировать сеть, у которой мосты не являются бутылочными горлышками, задача очень непростая, а часто и невозможная.

Помогают решить эту проблему коммутаторы, у которых совокупная скорость ретрансляции гораздо выше, чем у мостов. Коммутатор, подобно мосту, соединяет несколько сегментов, однако по сравнению с последним имеет намного большую производительность. Высокая совокупная скорость ретрансляции первых коммутаторов позволяла им ретранслировать кадры на все порты настолько быстро, насколько быстро сегменты могли отправлять их. Поскольку коммутаторы имели большее количество портов, нежели мосты, то они могли сегментировать сеть на меньшие части. Применение коммутаторов позволило уменьшить количество узлов в каждом сегменте сети Ethernet. Меньшее количество пользователей в сегменте означает, что каждый из них получит более широкую полосу пропускания. Поэтому наличие коммутаторов может дать пользователю на одном сегменте доступ к ресурсам другого сегмента без ощутимой потери производительности. Возможность задействовать большое количество портов и высокая совокупная скорость ретрансляции делают коммутацию почти идеальным решением при сегментации локальной сети Ethernet. Коммутаторы Kalpana после появления на рынке их первых образцов начали быстро наращивать мощность. Устройства новых моделей стали поддерживать больше портов и обладали большей совокупной скоростью ретрансляции. Современные коммутаторы поддерживают алгоритм остовного дерева, и большинство из них управляемы. Почти все современные коммутаторы имеют очень высокую совокупную скорость ретрансляции и обеспечивают максимально возможную скорость ретрансляции на каждом порту.

Хотя коммутаторы работают подобно многопортовым мостам, но на самом деле представляют собой нечто большее, нежели мост с огромным количеством портов. Следует выделить три существенных различия между коммутаторами и мостами:

- Как правило, коммутаторы снабжены большим количеством портов, чем мосты. Первые коммутаторы обычно имели лишь по 6 или 8 портов. С развитием технологии стали преобладать коммутаторы с 12 и 16 портами, получили распространение и коммутаторы с 24 портами. Современные коммутаторы корпоративного уровня могут поддерживать еще больше портов.

- Внутренняя архитектура коммутаторов существенно отличается от архитектуры мостов. Коммутатор может обрабатывать много кадров одновременно. Он проверяет кадры, управляет таблицей адресов и принимает решение об одновременной или параллельной ретрансляции для всех своих портов.

Совокупная скорость ретрансляции моста определяется мощностью центрального процессора. Это означает, что в мосту существует единый путь между портами. Коммутаторы, напротив, имеют много логический путей для потоков данных и могут получать и ретранслировать кадры на одном, некоторых или всех своих портах одновременно.

Как легко представить, коммутаторы обладают большой вычислительной мощностью. Мощные возможности обработки кадров не являются следствием применения производительного процессора или нескольких процессоров. Многие коммутаторы и вовсе не имеют такового. Коммутаторы - это особым образом сконструированные устройства, выполняющие большинство, если не все, функций моста при помощи специальных микросхем ASIC (Application-Specific Integrated Circuit - специализированная интегральная схема). ASIC реализуют очень сложные, быстрые и мощные конструкторские решения при низкой своей стоимости.

Существуют также коммутаторы для Token Ring, 100VG AnyLAN и FDDI, новая технология АТМ содержит только их.

Подобно мостам коммутаторы относятся к устройствам уровня 2 и оперируют кадрами, поэтому иногда их называют переключателями или коммутаторами кадров (switch - переключать (англ.)). Являясь мостом, коммутатор принимает решение о ретрансляции или фильтрации, основываясь на адресе получателя кадра подобно тому, как это делает старый добрый мост. Мост отличается от коммутатора методом физического сопровождения кадров из одного сегмента в другой. Коммутаторы предоставляют кадрам много путей для движения из порта в порт, в чем и заключается особенность их работы. Логическая схема шестипортового коммутатора приведена на рис. 4.16.

Другие стьтьи в тему

Разработка охранной системы с цифровой индикацией
Темой данного курсового проекта является разработка охранной системы с цифровой индикацией. Объектом исследования являются процессы передачи сигнала от датчика к устройству управления. Предметом исследования являются датчики, которые должны реагировать на взлом. Це ...

Разработка радиоприемного устройства импульсных сигналов
Радиоприёмное устройство - устройство для приёма электромагнитных волн радиодиапазона, то есть с длиной волны от нескольких тысяч метров до долей миллиметра, с последующим преобразованием содержащейся в них информации к виду, в котором она могла бы быть использована. Данная работ ...