Сетевое оборудование

Коммутатор Cut-Through легко может пострадать от такого явления, как перегрузка. Рассмотрим в качестве примера случай, когда двумя портами одновременно получены два кадра, которые нужно ретранслировать в один и тот же порт. Однако два кадра не могут быть ретранслированы одновременно. Один из них должен быть либо полностью сохранен в коммутаторе для ретрансляции в более позднее время, либо отброшен. В загруженной ЛВС с коммутаторами такое случается часто. Причем одновременно затребовать один и тот же выходной порт, усугубив проблему, могут более чем два кадра.

Перегрузка другого вида возникает в тот момент, когда порт передает информацию, а в него приходит кадр. Опять таки, он должен быть сохранен или отброшен.

Похожая форма перегрузки наблюдается, когда ретранслированный кадр вступает в коллизию в сегменте назначения. Решение о его сохранении или отбрасывании принимается на основании обычных правил CSMA/CD. Во всех случаях коммутатор поставлен перед выбором: сохранить (буферизовать) кадр для отправки в более позднее время или отбросить его. Буферизация предполагает, что коммутатор поместит полный кадр в буфер подобно тому, как это делает обычный мост. Многие из первых коммутаторов Cut-Through сетей Ethernet не имели такой возможности и отбрасывали кадры в случае перегрузки. Другие имели входной или выходной буфер ровно на один кадр. Это было лучше, однако перегрузка все же легко возникала. К сожалению, когда разрабатывались принципы коммутации, сверхбыстрые буферы были очень дорогими. Чтобы не увеличивать стоимость своих изделий, разработчики должны были использовать их в минимальном количестве. С течением времени стало ясно, что в результате отбрасывания кадров при возникновении перегрузки страдает производительность сети, потому что для исправления возникших ошибок приходилось задействовать протоколы. Чтобы побороть этот недостаток, конструкции коммутаторов усложнились, большие буферы стали нормой. Хотя таким образом некоторые проблемы перегрузки были решены, но возник нежелательный побочный эффект: увеличилась стоимость коммутаторов.

К сожалению, коммутация методом Cut-Through сопряжена с возникновением перегрузок, а также ретрансляцией карликовых кадров и различного рода ошибок. В современных коммутаторах Ethernet и Fast Ethernet коммутация методом Cut-Through если и применяется, то обычно сопровождается методом Store-and-Forward.

Коммутация

Interium

Cut-

Through

Коммутация Interim Cut-Through (ICS - от Interim Cut-through Switching) является просто улучшением базового метода коммутации Cut-Through. При использовании метода ICS ретрансляция карликовых кадров подавляется, пропускаются лишь кадры, имеющие длину не менее 512 битов (64 байта). Поскольку длина карликовых кадров не превышает 512 битов, они всегда отфильтровываются.

Для достижения этого коммутатор ICS помещает по крайней мере 512 битов кадра в специальный FIFO-буфер (First In First Out - первым пришел, первым уходишь). Если кадр заканчивается прежде чем его длина достигнет 512 битов, то содержимое буфера (карлик) просто отбрасывается (рис. 4.18.). Такое решение проблемы ретрансляции карликов, возникающей в базовых коммутаторах Cut-Through, весьма элегантно, поэтому почти все современные коммутаторы используют метод ICS, а не базовый метод Cut-Through.

Первый недостаток метода ICS состоит в том, что время ожидания ретрансляции превышает 512 ВТ. В действительности эта проблема не такая уж и серьезная. В начале эпохи коммутаторов малое время ожидания ретрансляции рассматривалось как одна из самых важных характеристик производительности коммутатора Ethernet. Поскольку концентраторы характеризуются очень малой задержкой распространения начала пакета, то был сделан вывод, что переключатели должны иметь очень маленькое время ожидания ретрансляции, иначе пострадает производительность сети.

Другие стьтьи в тему

Разработка системы подводного гидроакустического позиционирования нефтедобывающего комплекса
В последние годы большим спросом стали пользоваться подводные работы с использованием систем подводного гидроакустического позиционирования (ГСП). Данные системы широко применяются при поиске углеводородов, находящихся на морском дне, укладке подводных трубопроводов, обследовании под ...

Проектирование цифровой городской телефонной сети ГТС
Развитие современных телекоммуникационных систем, цифровых электронных станций и аппаратуры уплотнения затронуло один из самых консервативных элементов сети электросвязи - абонентскую линию. В концепции структуры сети электросвязи появилось новое понятие - «сеть абонентского доступа» ...