Κατηγορίες μεταγωγέα Ethernet. Σύγκριση συσκευών δικτύου

Βασικά χαρακτηριστικά των διακοπτών

Η απόδοση του διακόπτη είναι αυτό που περιμένουν αρχικά οι ενοποιητές δικτύου και οι διαχειριστές από αυτήν τη συσκευή.

Οι κύριοι δείκτες του διακόπτη που χαρακτηρίζουν την απόδοσή του είναι:

Ταχύτητα φιλτραρίσματος πλαισίου.
την ταχύτητα προώθησης των πλαισίων.
συνολική απόδοση?
καθυστέρηση μετάδοσης πλαισίου.

Ταχύτητα φιλτραρίσματος

Λήψη ενός πλαισίου στο buffer του.

Προβολή του πίνακα διευθύνσεων για να επιλέξετε τη θύρα προορισμού για το πλαίσιο.

Καταστροφή ενός πλαισίου επειδή η θύρα προορισμού και η θύρα προέλευσης ανήκουν στο ίδιο λογικό τμήμα.

Η ταχύτητα φιλτραρίσματος σχεδόν όλων των διακοπτών είναι μη μπλοκαρισμένη - ο διακόπτης έχει χρόνο να ρίχνει καρέ με τον ρυθμό άφιξής τους.

Ταχύτητα προώθησηςκαθορίζει τον ρυθμό με τον οποίο ο διακόπτης εκτελεί τα ακόλουθα βήματα επεξεργασίας πλαισίου:

Λήψη ενός πλαισίου στο buffer του.

αναζήτηση του πίνακα διευθύνσεων για να βρείτε τη θύρα για τη διεύθυνση προορισμού του πλαισίου.

· μετάδοση ενός πλαισίου στο δίκτυο μέσω της θύρας προορισμού που βρίσκεται στον πίνακα διευθύνσεων.

Τόσο ο ρυθμός φιλτραρίσματος όσο και ο ρυθμός προώθησης συνήθως μετρώνται σε καρέ ανά δευτερόλεπτο. Από προεπιλογή, αυτά είναι πλαίσια πρωτοκόλλου Ethernet με ελάχιστο μήκος (64 byte χωρίς προοίμιο). Τέτοια πλαίσια δημιουργούν τον πιο βαρύ τρόπο λειτουργίας του διακόπτη.

εύρος ζώνηςΟ διακόπτης αλλάζει από την ποσότητα των δεδομένων χρήστη (σε megabit ανά δευτερόλεπτο) που μεταδίδονται ανά μονάδα χρόνου μέσω των θυρών του.

Η μέγιστη τιμή της απόδοσης του διακόπτη επιτυγχάνεται πάντα στα πλαίσια μέγιστου μήκους. Επομένως, ένας διακόπτης μπορεί να μπλοκάρει για τα πλαίσια ελάχιστου μήκους, αλλά εξακολουθεί να έχει πολύ καλή απόδοση απόδοσης.

Καθυστέρηση καρέμετριέται ως ο χρόνος που έχει περάσει από τη στιγμή που το πρώτο byte του πλαισίου φτάνει στη θύρα εισόδου του μεταγωγέα μέχρι τη στιγμή που αυτό το byte εμφανίζεται στη θύρα εξόδου του.

Το μέγεθος της καθυστέρησης που εισάγει ο διακόπτης εξαρτάται από τον τρόπο λειτουργίας του. Εάν η εναλλαγή πραγματοποιείται "εν κινήσει", τότε οι καθυστερήσεις είναι συνήθως μικρές και κυμαίνονται από 5 έως 40 µs, και με buffering πλήρους πλαισίου - από 50 έως 200 µs (για καρέ ελάχιστου μήκους).

Εναλλαγή εν κινήσει και πλήρως προσωρινή εναλλαγή

Κατά την on-the-fly μεταγωγή, ένα μέρος του πλαισίου που περιέχει τη διεύθυνση του παραλήπτη λαμβάνεται στην προσωρινή μνήμη εισόδου, λαμβάνεται απόφαση για φιλτράρισμα ή αναμετάδοση του πλαισίου σε άλλη θύρα και εάν η θύρα εξόδου είναι ελεύθερη, τότε η Το πλαίσιο μεταφέρεται αμέσως ενώ το υπόλοιπο συνεχίζει να εισέρχεται στο buffer εισόδου. Εάν η θύρα εξόδου είναι κατειλημμένη, τότε το πλαίσιο αποθηκεύεται πλήρως στο buffer εισόδου της θύρας λήψης. Στα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου συγκαταλέγεται το γεγονός ότι ο διακόπτης περνά λανθασμένα πλαίσια για μετάδοση, επειδή όταν είναι δυνατή η ανάλυση του τέλους του πλαισίου, η αρχή του θα μεταφερθεί ήδη σε άλλο υποδίκτυο. Και αυτό οδηγεί σε απώλεια χρήσιμου χρόνου του δικτύου.

Η πλήρης αποθήκευση των ληφθέντων πακέτων, φυσικά, εισάγει μεγάλη καθυστέρηση στη μετάδοση δεδομένων, αλλά ο μεταγωγέας έχει τη δυνατότητα να αναλύει πλήρως και, εάν είναι απαραίτητο, να μετατρέπει το λαμβανόμενο πακέτο.

Ο Πίνακας 6.1 παραθέτει τα χαρακτηριστικά των διακοπτών όταν λειτουργούν σε δύο λειτουργίες.

Πίνακας.6.1 Συγκριτικά χαρακτηριστικάδιακόπτες κατά την εργασία διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας

Αν και όλοι οι διακόπτες έχουν πολλά κοινά, καλό είναι να τους χωρίσετε σε δύο κατηγορίες, σχεδιασμένες για επίλυση διαφορετικά καθήκοντα.

Διακόπτες ομάδας εργασίας

Οι διακόπτες ομάδας εργασίας παρέχουν αποκλειστικό εύρος ζώνης κατά τη σύνδεση οποιουδήποτε ζεύγους κόμβων που είναι συνδεδεμένοι στις θύρες μεταγωγέα. Εάν οι θύρες έχουν την ίδια ταχύτητα, ο παραλήπτης του πακέτου πρέπει να είναι ελεύθερος για να αποφευχθεί ο αποκλεισμός.

Υποστηρίζοντας τουλάχιστον όσες διευθύνσεις ανά θύρα μπορεί να υπάρχουν σε ένα τμήμα, ο μεταγωγέας παρέχει αποκλειστικό εύρος ζώνης 10 Mbps ανά θύρα. Κάθε θύρα μεταγωγής συνδέεται με μια μοναδική διεύθυνση του συνδεδεμένου δεδομένο λιμάνιΣυσκευές Ethernet.

Η φυσική σύνδεση σημείου προς σημείο μεταξύ των διακοπτών ομάδας εργασίας και των κόμβων 10Base-T γίνεται συνήθως με μη θωρακισμένο καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους και στους κόμβους δικτύου εγκαθίσταται εξοπλισμός συμβατός με το 10Base-T.

Οι διακόπτες ομάδας εργασίας μπορούν να λειτουργήσουν στα 10 ή 100 Mbps για διαφορετικές θύρες. Αυτή η δυνατότητα μειώνει το επίπεδο αποκλεισμού κατά την προσπάθεια δημιουργίας πολλαπλών συνδέσεων πελάτη 10 Mbps στην ίδια θύρα υψηλής ταχύτητας. Σε ομάδες εργασίας πελάτη-διακομιστή, πολλαπλοί πελάτες 10 Mbps μπορούν να έχουν πρόσβαση σε έναν διακομιστή που είναι συνδεδεμένος σε μια θύρα 100 Mbps. Στο παράδειγμα που φαίνεται στην Εικόνα 8, τρεις κόμβοι των 10 Mbps έχουν πρόσβαση στον διακομιστή ταυτόχρονα σε μια θύρα 100 Mbps. Από το εύρος ζώνης 100 Mbps που είναι διαθέσιμο για πρόσβαση διακομιστή, χρησιμοποιούνται 30 Mbps και 70 Mbps είναι διαθέσιμα για ταυτόχρονη σύνδεση επτά ακόμη συσκευών 10 Mbps στον διακομιστή μέσω εικονικών κυκλωμάτων.

Η υποστήριξη για διαφορετικές ταχύτητες είναι επίσης χρήσιμη για το συνδυασμό πολλαπλής διανομής Διακόπτες Ethernetχρησιμοποιώντας διανομείς Fast Ethernet (100Base-T) 100 Mbps ως τοπικούς κορμούς. Στη διαμόρφωση που φαίνεται στην Εικόνα 9, οι διακόπτες 10 Mbps και 100 Mbps συνδέονται σε διανομέα 100 Mbps. Τοπική κυκλοφορίαμένει μέσα ομάδα εργασίας, και η υπόλοιπη κίνηση αποστέλλεται στο δίκτυο μέσω ενός διανομέα Ethernet 100 Mbps.

Για να συνδεθείτε σε έναν επαναλήπτη 10 ή 100 Mbps, ο διακόπτης πρέπει να έχει μια θύρα ικανή ένας μεγάλος αριθμόςΔιευθύνσεις Ethernet.

Το κύριο πλεονέκτημα των μεταγωγέων ομάδας εργασίας είναι η υψηλή απόδοση δικτύου σε επίπεδο ομάδας εργασίας, παρέχοντας σε κάθε χρήστη ένα αποκλειστικό εύρος ζώνης καναλιού (10 Mbps). Επιπλέον, οι διακόπτες μειώνουν (έως και μηδέν) τον αριθμό των συγκρούσεων - σε αντίθεση με τους διακόπτες κορμού που περιγράφονται παρακάτω, οι διακόπτες ομάδας εργασίας δεν θα μεταδίδουν θραύσματα σύγκρουσης στους παραλήπτες. Οι διακόπτες ομάδας εργασίας σάς επιτρέπουν να αποθηκεύσετε πλήρως την υποδομή δικτύου από την πλευρά του πελάτη, συμπεριλαμβανομένων των προγραμμάτων, προσαρμογείς δικτύου, καλώδια. Το κόστος των μεταγωγέων ομάδας εργασίας ανά θύρα σήμερα είναι συγκρίσιμο με τις διαχειριζόμενες θύρες διανομέα.

Διακόπτες κορμού

Οι διακόπτες κορμού παρέχουν μια σύνδεση μέσης ταχύτητας μεταξύ ενός ζεύγους αδρανών τμημάτων Ethernet. Εάν οι ταχύτητες θύρας για τον αποστολέα και τον παραλήπτη είναι οι ίδιες, το τμήμα προορισμού πρέπει να είναι ελεύθερο για να αποφευχθεί ο αποκλεισμός.

Σε επίπεδο ομάδας εργασίας, κάθε κόμβος μοιράζεται ένα εύρος ζώνης 10 Mbps με άλλους κόμβους στο ίδιο τμήμα. Ένα πακέτο που προορίζεται εκτός αυτής της ομάδας θα προωθηθεί από τον βασικό διακόπτη όπως φαίνεται στο Σχήμα 10. Ο διακόπτης κορμού παρέχει ταυτόχρονη μετάδοση πακέτων με τον ρυθμό μέσων μεταξύ οποιουδήποτε ζεύγους θυρών του. Όπως και οι διακόπτες ομάδας εργασίας, οι διακόπτες κορμού μπορούν να υποστηρίξουν διαφορετικές ταχύτητες για τις θύρες τους. Οι διακόπτες κορμού μπορούν να λειτουργήσουν με τμήματα και τμήματα 10 Base-T που βασίζονται σε ομοαξονικό καλώδιο. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η χρήση των διακοπτών κορμού παρέχει μια απλούστερη και αποτελεσματική μέθοδοςβελτίωση της απόδοσης του δικτύου σε σύγκριση με τους δρομολογητές και τις γέφυρες.

Το κύριο μειονέκτημα όταν εργάζεστε με διακόπτες κορμού είναι ότι σε επίπεδο ομάδας εργασίας, οι χρήστες εργάζονται με κοινό περιβάλλον εάν είναι συνδεδεμένοι σε τμήματα οργανωμένα με βάση επαναλήπτες ή ομοαξονικό καλώδιο. Επιπλέον, ο χρόνος απόκρισης σε επίπεδο ομάδας εργασίας μπορεί να είναι αρκετά μεγάλος. Σε αντίθεση με τους κεντρικούς υπολογιστές που συνδέονται σε θύρες μεταγωγής, οι κεντρικοί υπολογιστές σε 10Base-T ή ομοαξονικά τμήματα δεν έχουν εγγυημένο εύρος ζώνης 10 Mbps και συχνά πρέπει να περιμένουν έως ότου οι άλλοι κεντρικοί υπολογιστές ολοκληρώσουν τη μετάδοση των πακέτων τους. Σε επίπεδο ομάδας εργασίας, οι συγκρούσεις εξακολουθούν να διατηρούνται και θραύσματα πακέτων με σφάλματα θα προωθούνται σε όλα τα δίκτυα που είναι συνδεδεμένα στον κορμό. Αυτές οι αδυναμίες μπορούν να αποφευχθούν εάν χρησιμοποιούνται διακόπτες σε επίπεδο ομάδας εργασίας αντί για διανομείς 10Base-T. Στις περισσότερες εφαρμογές έντασης πόρων, ένας διακόπτης 100 Mbps μπορεί να λειτουργήσει ως κορμός υψηλής ταχύτητας για μεταγωγείς ομάδας εργασίας με θύρες 10 και 100 Mbps, διανομείς 100 Mbps και διακομιστές που έχουν εγκατεστημένους προσαρμογείς Ethernet 100 Mbps.

Σύγκριση χαρακτηριστικών

Οι κύριες ιδιότητες των διακοπτών Ethernet φαίνονται στον πίνακα:

Πλεονεκτήματα των διακοπτών Ethernet

Τα κύρια πλεονεκτήματα της χρήσης διακοπτών Ethernet παρατίθενται παρακάτω:
Αυξήστε την παραγωγικότητα με συνδέσεις υψηλής ταχύτητας μεταξύ τμημάτων Ethernet (διακόπτες κορμού) ή κόμβων δικτύου (διακόπτες ομάδας εργασίας). Σε αντίθεση με ένα κοινόχρηστο περιβάλλον Ethernet, οι διακόπτες επιτρέπουν την ενσωματωμένη απόδοση να αυξάνεται καθώς προστίθενται χρήστες ή τμήματα στο δίκτυο.
Μειωμένες συγκρούσεις, ειδικά όταν κάθε χρήστης είναι συνδεδεμένος σε διαφορετική θύρα μεταγωγέα.
Ελαχιστοποιήστε το κόστος μετάβασης από ένα κοινόχρηστο σε ένα περιβάλλον μεταγωγής διατηρώντας την υπάρχουσα υποδομή Ethernet 10 Mbps (καλώδια, προσαρμογείς, λογισμικό).
Αυξήστε την ασφάλεια προωθώντας πακέτα μόνο στη θύρα στην οποία είναι συνδεδεμένος ο προορισμός.
Χαμηλή και προβλέψιμη καθυστέρηση λόγω του γεγονότος ότι η ζώνη μοιράζεται από μικρό αριθμό χρηστών (ιδανικά έναν).

Σύγκριση συσκευών δικτύου

Επαναληπτικοί

Οι επαναλήπτες Ethernet, στο πλαίσιο των δικτύων 10Base-T που αναφέρονται συχνά ως hub ή hub, λειτουργούν σύμφωνα με το πρότυπο IEEE 802.3. Ο επαναλήπτης απλώς προωθεί τα ληφθέντα πακέτα σε όλες τις θύρες του, ανεξάρτητα από τον προορισμό.

Αν και όλες οι συσκευές που είναι συνδεδεμένες στον επαναλήπτη Ethernet (συμπεριλαμβανομένων άλλων επαναλήπτων) "βλέπουν" ολόκληρο κυκλοφορίας δικτύου, μόνο ο κόμβος στον οποίο απευθύνεται θα πρέπει να λάβει το πακέτο. Όλοι οι άλλοι κόμβοι θα πρέπει να αγνοούν αυτό το πακέτο. ορισμένες συσκευές δικτύου (για παράδειγμα, αναλυτές πρωτοκόλλου) λειτουργούν με βάση το ότι το μέσο δικτύου (όπως το Ethernet) είναι δημόσιο και αναλύουν όλη την κίνηση του δικτύου. Για ορισμένα περιβάλλοντα, ωστόσο, η δυνατότητα κάθε κόμβου να βλέπει όλα τα πακέτα είναι απαράδεκτη για λόγους ασφαλείας.

Από άποψη απόδοσης, οι επαναλήπτες απλώς μεταδίδουν πακέτα χρησιμοποιώντας ολόκληρο το εύρος ζώνης της σύνδεσης. Η καθυστέρηση που εισάγεται από τον επαναλήπτη είναι πολύ μικρή (σύμφωνα με το IEEE 802.3 - λιγότερο από 3 μικροδευτερόλεπτα). Τα δίκτυα που περιέχουν επαναλήπτες έχουν εύρος ζώνης 10 Mbps παρόμοιο με ένα τμήμα ομοαξονικού καλωδίου και είναι διαφανή στα περισσότερα πρωτόκολλα δικτύουόπως το TCP/IP και το IPX.

Γέφυρες

Οι γέφυρες λειτουργούν σύμφωνα με το πρότυπο IEEE 802.1d. Όπως και οι μεταγωγείς Ethernet, οι γέφυρες είναι ανεξάρτητες από πρωτόκολλο και προωθούν πακέτα στη θύρα στην οποία είναι συνδεδεμένος ο προορισμός. Ωστόσο, σε αντίθεση με τους περισσότερους μεταγωγείς Ethernet, οι γέφυρες δεν προωθούν τμήματα πακέτων σε συγκρούσεις ή πακέτα σφαλμάτων, επειδή όλα τα πακέτα αποθηκεύονται στην προσωρινή μνήμη πριν προωθηθούν στη θύρα προορισμού. Η προσωρινή αποθήκευση πακέτων (αποθήκευση και προώθηση) εισάγει καθυστέρηση σε σύγκριση με την εναλλαγή εν κινήσει. Οι γέφυρες μπορούν να παρέχουν απόδοση ίση με την απόδοση του μέσου, αλλά το εσωτερικό μπλοκάρισμα τις επιβραδύνει κάπως.

Δρομολογητές

Η λειτουργία των δρομολογητών εξαρτάται από τα πρωτόκολλα δικτύου και καθορίζεται από τις πληροφορίες που σχετίζονται με το πρωτόκολλο που μεταφέρονται στο πακέτο. Όπως οι γέφυρες, οι δρομολογητές δεν προωθούν θραύσματα πακέτων στον προορισμό όταν συμβαίνουν συγκρούσεις. Οι δρομολογητές αποθηκεύουν ολόκληρο το πακέτο στη μνήμη τους πριν το προωθήσουν στον προορισμό, επομένως, όταν χρησιμοποιούνται δρομολογητές, τα πακέτα μεταδίδονται με καθυστέρηση. Οι δρομολογητές μπορούν να παρέχουν εύρος ζώνης ίσο με το εύρος ζώνης της σύνδεσης, αλλά χαρακτηρίζονται από την παρουσία εσωτερικού αποκλεισμού. Σε αντίθεση με τους επαναλήπτες, τις γέφυρες και τους διακόπτες, οι δρομολογητές τροποποιούν όλα τα μεταδιδόμενα πακέτα.

Περίληψη

Οι κύριες διαφορές μεταξύ των συσκευών δικτύου φαίνονται στον Πίνακα 2.

εκτέλεση, είναι:

Ταχύτητα φιλτραρίσματος πλαισίου.
την ταχύτητα προώθησης των πλαισίων.
διακίνηση;
καθυστέρηση μετάδοσηςπλαίσιο.

Επιπλέον, υπάρχουν αρκετά χαρακτηριστικά διακόπτη που έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση σε αυτά τα χαρακτηριστικά απόδοσης. Αυτά περιλαμβάνουν:

Τύπος μεταγωγής?
το μέγεθος του buffer(ων) πλαισίου.
απόδοση μήτρας μεταγωγής.
την απόδοση του επεξεργαστή ή των επεξεργαστών·
Μέγεθος πίνακες μεταγωγής.

Ρυθμός φιλτραρίσματος και ρυθμός προώθησης καρέ

Ο ρυθμός φιλτραρίσματος και η προώθηση του πλαισίου είναι τα δύο κύρια χαρακτηριστικά απόδοσης του διακόπτη. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι αναπόσπαστοι δείκτες και δεν εξαρτώνται από τον τρόπο με τον οποίο εφαρμόζεται ο διακόπτης τεχνικά.

Ταχύτητα φιλτραρίσματος

λήψη ενός πλαισίου στο buffer του.
απόρριψη ενός πλαισίου εάν εντοπιστεί σφάλμα σε αυτό (το άθροισμα ελέγχου δεν ταιριάζει ή το πλαίσιο είναι μικρότερο από 64 byte ή περισσότερο από 1518 byte).
πτώση ενός πλαισίου για την αποφυγή βρόχων στο δίκτυο.
πτώση ενός πλαισίου σύμφωνα με τα φίλτρα που έχουν διαμορφωθεί στη θύρα.
θέα πίνακες μεταγωγήςγια να αναζητήσετε τη θύρα προορισμού με βάση τη διεύθυνση MAC προορισμού του πλαισίου και να απορρίψετε το πλαίσιο εάν η πηγή και ο προορισμός του πλαισίου είναι συνδεδεμένα στην ίδια θύρα.

Η ταχύτητα φιλτραρίσματος σχεδόν όλων των διακοπτών είναι μη μπλοκαρισμένη - ο διακόπτης καταφέρνει να ρίχνει καρέ με τον ρυθμό άφιξής τους.

λήψη ενός πλαισίου στο buffer του.
θέα πίνακες μεταγωγήςγια να βρείτε τη θύρα προορισμού με βάση τη διεύθυνση MAC του παραλήπτη του πλαισίου.
μετάδοση πλαισίου στο δίκτυο μέσω του λογισμικού που βρέθηκε πίνακας μεταγωγήςλιμένας προορισμού.

Τόσο ο ρυθμός φιλτραρίσματος όσο και ο ρυθμός προώθησης συνήθως μετρώνται σε καρέ ανά δευτερόλεπτο. Εάν τα χαρακτηριστικά του μεταγωγέα δεν προσδιορίζουν για ποιο πρωτόκολλο και για ποιο μέγεθος πλαισίου δίνονται οι τιμές των ρυθμών φιλτραρίσματος και προώθησης, τότε από προεπιλογή θεωρείται ότι αυτοί οι δείκτες δίνονται για το πρωτόκολλο Ethernet και τα πλαίσια του ελάχιστο μέγεθος, δηλαδή καρέ με μήκος 64 byte (χωρίς προοίμιο) με πεδίο δεδομένων 46 byte. Η χρήση των πλαισίων ελάχιστου μήκους ως ο κύριος δείκτης της ταχύτητας επεξεργασίας του διακόπτη εξηγείται από το γεγονός ότι τέτοια πλαίσια δημιουργούν πάντα τον πιο δύσκολο τρόπο λειτουργίας για τον διακόπτη σε σύγκριση με πλαίσια άλλης μορφής με ίση απόδοση των μεταδιδόμενων δεδομένων χρήστη. Επομένως, κατά τη δοκιμή ενός διακόπτη, η λειτουργία ελάχιστου μήκους πλαισίου χρησιμοποιείται ως η πιο δύσκολη δοκιμή, η οποία θα πρέπει να ελέγχει την ικανότητα του διακόπτη να λειτουργεί με τον χειρότερο συνδυασμό παραμέτρων κυκλοφορίας.

Εναλλαγή εύρους ζώνης (διακίνηση)μετριέται με την ποσότητα των δεδομένων χρήστη (σε megabit ή gigabit ανά δευτερόλεπτο) που μεταδίδονται ανά μονάδα χρόνου μέσω των θυρών του. Εφόσον ο μεταγωγέας λειτουργεί στο επίπεδο σύνδεσης, γι' αυτόν τα δεδομένα χρήστη είναι τα δεδομένα που μεταφέρονται στο πεδίο δεδομένων των πλαισίων των πρωτοκόλλων του επιπέδου σύνδεσης - Ethernet, Fast Ethernet, κ.λπ. Η μέγιστη τιμή της απόδοσης του διακόπτη επιτυγχάνεται πάντα σε πλαίσια μέγιστου μήκους, δεδομένου ότι όταν Σε αυτή την περίπτωση, το μερίδιο των γενικών εξόδων για τα γενικά πλαίσια πλαισίου είναι πολύ χαμηλότερο από ό,τι για τα πλαίσια του ελάχιστου μήκους, και ο χρόνος για τον διακόπτη να εκτελέσει λειτουργίες επεξεργασίας πλαισίου ανά ένα byte πληροφοριών χρήστη είναι σημαντικά πιο λιγο. Επομένως, ένας διακόπτης μπορεί να μπλοκάρει για το ελάχιστο μήκος πλαισίου, αλλά εξακολουθεί να έχει πολύ καλή απόδοση απόδοσης.

Καθυστέρηση μετάδοσης πλαισίου (καθυστέρηση προς τα εμπρός)μετριέται ως ο χρόνος που έχει περάσει από τη στιγμή που το πρώτο byte του πλαισίου φτάνει στη θύρα εισόδου του μεταγωγέα μέχρι τη στιγμή που αυτό το byte εμφανίζεται στη θύρα εξόδου του. Η καθυστέρηση είναι το άθροισμα του χρόνου που αφιερώθηκε στην προσωρινή αποθήκευση των byte του πλαισίου, καθώς και του χρόνου που δαπανήθηκε για την επεξεργασία του καρέ από το διακόπτη, δηλαδή, την προβολή πίνακες μεταγωγής, λήψη απόφασης προώθησης και πρόσβαση στο περιβάλλον του λιμένα εξόδου.

Το μέγεθος της καθυστέρησης που εισάγεται από το διακόπτη εξαρτάται από τη μέθοδο μεταγωγής που χρησιμοποιείται σε αυτόν. Εάν η εναλλαγή πραγματοποιείται χωρίς προσωρινή αποθήκευση, τότε οι καθυστερήσεις είναι συνήθως μικρές και κυμαίνονται από 5 έως 40 µs, και με προσωρινή αποθήκευση πλήρους πλαισίου - από 50 έως 200 µs (για καρέ με ελάχιστο μήκος).

Μέγεθος τραπεζιού μεταγωγής

Μέγιστη χωρητικότητα πίνακες μεταγωγήςορίζει οριακή ποσότηταΔιευθύνσεις MAC ότι ο διακόπτης μπορεί να λειτουργήσει ταυτόχρονα. ΣΕ πίνακας μεταγωγήςΓια κάθε θύρα, μπορούν να αποθηκευτούν τόσο διευθύνσεις MAC με δυναμική εκμάθηση όσο και στατικές διευθύνσεις MAC που δημιουργήθηκαν από τον διαχειριστή του δικτύου.

Η τιμή του μέγιστου αριθμού διευθύνσεων MAC που μπορούν να αποθηκευτούν πίνακας μεταγωγής, εξαρτάται από την εφαρμογή του διακόπτη. Οι διακόπτες D-Link για ομάδες εργασίας και μικρά γραφεία συνήθως υποστηρίζουν πίνακα διευθύνσεων MAC 1K έως 8K. Οι μεταγωγείς μεγάλων ομάδων εργασίας υποστηρίζουν πίνακες διευθύνσεων MAC 8K έως 16K, ενώ οι διακόπτες κορμού δικτύου συνήθως υποστηρίζουν διευθύνσεις 16K έως 64K ή περισσότερες.

Ανεπαρκής χωρητικότητα πίνακες μεταγωγήςμπορεί να προκαλέσει επιβράδυνση του μεταγωγέα και να φράξει το δίκτυο με υπερβολική κίνηση. Εάν ο πίνακας μεταγωγής είναι γεμάτος και η θύρα συναντήσει μια νέα διεύθυνση MAC πηγής σε ένα εισερχόμενο πλαίσιο, ο μεταγωγέας δεν θα μπορεί να την τοποθετήσει σε πίνακα. Σε αυτήν την περίπτωση, το πλαίσιο απόκρισης σε αυτήν τη διεύθυνση MAC θα σταλεί μέσω όλων των θυρών (εκτός από τη θύρα πηγής), π.χ. θα προκαλέσει πλημμύρες.

Μέγεθος buffer πλαισίου

Για την παροχή προσωρινής αποθήκευσης πλαισίων σε περιπτώσεις που δεν μπορούν να μεταφερθούν αμέσως στη θύρα εξόδου, οι διακόπτες, ανάλογα με την αρχιτεκτονική που εφαρμόζεται, είναι εξοπλισμένοι με buffer στην είσοδο, θύρες εξόδου ή κοινό buffer για όλες τις θύρες. Το μέγεθος buffer επηρεάζει τόσο την καθυστέρηση καρέ όσο και το ρυθμό απώλειας πακέτων. Επομένως, όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα της μνήμης buffer, τόσο λιγότερο πιθανό είναι να χαθούν καρέ.

Συνήθως, οι μεταγωγείς που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε κρίσιμα μέρη του δικτύου έχουν μνήμη buffer αρκετών δεκάδων ή εκατοντάδων kilobyte ανά θύρα. Το buffer που είναι κοινό σε όλες τις θύρες είναι συνήθως αρκετά megabyte σε μέγεθος.

Το θέμα της πρόσβασης σε gigabit γίνεται όλο και πιο επίκαιρο, ειδικά τώρα που ο ανταγωνισμός αυξάνεται, το ARPU μειώνεται και τα τιμολόγια ακόμη και 100 Mbps δεν προκαλούν έκπληξη. Έχουμε εξετάσει εδώ και καιρό το θέμα της μετάβασης σε πρόσβαση σε gigabit. Απωθημένο από την τιμή του εξοπλισμού και την εμπορική σκοπιμότητα. Αλλά οι ανταγωνιστές δεν κοιμούνται και όταν ακόμη και η Rostelecom άρχισε να παρέχει τιμολόγια άνω των 100 Mbps, συνειδητοποιήσαμε ότι δεν μπορούσαμε να περιμένουμε άλλο. Επιπλέον, η τιμή για μια θύρα gigabit έχει μειωθεί σημαντικά και έχει γίνει απλώς ασύμφορη η εγκατάσταση ενός διακόπτη FastEthernet, ο οποίος σε μερικά χρόνια θα πρέπει να αλλάξει σε ένα gigabit. Ως εκ τούτου, άρχισαν να επιλέγουν ένα διακόπτη gigabit για χρήση σε επίπεδο πρόσβασης.

Έχουμε αναθεωρήσει διάφορα μοντέλα gigabit διακόπτες και καταλήξαμε στις δύο πιο κατάλληλες από άποψη παραμέτρων και, ταυτόχρονα, ανταποκρινόμενοι στις προσδοκίες του προϋπολογισμού μας. Αυτά είναι τα Dlink DGS-1210-28ME και .

Πλαίσιο

Το σώμα του SNR είναι κατασκευασμένο από χοντρό, ανθεκτικό μέταλλο, γεγονός που το κάνει πιο βαρύ από τον «ανταγωνιστή». Το D-link είναι κατασκευασμένο από λεπτό ατσάλι, γεγονός που του προσφέρει εξοικονόμηση βάρους. Ωστόσο, το καθιστά πιο ευαίσθητο σε εξωτερικές επιρροές λόγω της χαμηλότερης αντοχής του.

Το D-link είναι πιο συμπαγές: το βάθος του είναι 14 εκ., ενώ του SNR είναι 23 εκ. Ο σύνδεσμος τροφοδοσίας SNR βρίσκεται στο μπροστινό μέρος, γεγονός που αναμφίβολα διευκολύνει την εγκατάσταση.

Τροφοδοτικά

Τροφοδοτικό D-link

Τροφοδοτικό SNR

Παρά το γεγονός ότι τα τροφοδοτικά είναι πολύ παρόμοια, βρήκαμε διαφορές. Το τροφοδοτικό D-link γίνεται οικονομικά, ίσως και υπερβολικά - δεν υπάρχει επίστρωση λάκας στην πλακέτα, η προστασία από παρεμβολές στην είσοδο και την έξοδο είναι ελάχιστη. Ως αποτέλεσμα, σύμφωνα με τον Dlink, υπάρχουν φόβοι ότι αυτές οι αποχρώσεις θα επηρεάσουν την ευαισθησία του διακόπτη στις υπερτάσεις ισχύος και τη λειτουργία σε μεταβλητή υγρασία και σε συνθήκες σκόνης.

Πίνακας διανομής

Και οι δύο πλακέτες κατασκευάζονται τακτοποιημένα, δεν υπάρχουν παράπονα για την εγκατάσταση, ωστόσο, το SNR έχει καλύτερο textolite και η πλακέτα είναι κατασκευασμένη με τεχνολογία συγκόλλησης χωρίς μόλυβδο. Αυτό, φυσικά, δεν αφορά το γεγονός ότι το SNR περιέχει λιγότερο μόλυβδο (από ό,τι δεν μπορείτε να τρομάξετε κανέναν στη Ρωσία), αλλά ότι αυτοί οι διακόπτες παράγονται σε μια πιο σύγχρονη γραμμή.

Επιπλέον, και πάλι, όπως και στην περίπτωση των τροφοδοτικών, το D-link εξοικονομήθηκε στο βερνίκι. Το SNR έχει επίστρωση βερνικιού στην πλακέτα.

Προφανώς, υπονοείται ότι οι συνθήκες εργασίας των διακοπτών πρόσβασης D-link πρέπει να είναι a priori άριστες - καθαρές, στεγνές, δροσερές .. καλά, όπως όλοι οι άλλοι. ;)

Ψύξη

Και οι δύο διακόπτες διαθέτουν σύστημα παθητικής ψύξης. Το D-link έχει μεγαλύτερα καλοριφέρ, και αυτό είναι ένα σίγουρο πλεονέκτημα. Ωστόσο, το SNR έχει ελεύθερο χώρο μεταξύ της σανίδας και του πίσω τοίχου, κάτι που έχει θετική επίδραση στην απαγωγή θερμότητας. Μια πρόσθετη απόχρωση είναι η παρουσία πλακών αφαίρεσης θερμότητας που βρίσκονται κάτω από το τσιπ, οι οποίες αφαιρούν τη θερμότητα στη θήκη του διακόπτη.

Πραγματοποιήσαμε μια μικρή δοκιμή - μετρήσαμε τη θερμοκρασία της ψύκτρας στο τσιπ υπό κανονικές συνθήκες:

Ο διακόπτης τοποθετείται σε τραπέζι σε θερμοκρασία δωματίου 22C,
Εγκατεστημένες 2 μονάδες SFP,
Περιμένουμε 8-10 λεπτά.

Τα αποτελέσματα της δοκιμής ήταν εκπληκτικά - το D-link θερμάνθηκε στους 72 C, ενώ το SNR έφτασε μόνο τους 63 C. Τι θα συμβεί με το D-link σε ένα σφιχτά συσκευασμένο κουτί στη ζέστη του καλοκαιριού, είναι καλύτερα να μην το σκεφτείτε.

Θερμοκρασία στο D-link 72 βαθμοί

Στο SNR 61 C, η πτήση είναι κανονική

αλεξικέραυνο

Οι διακόπτες είναι εξοπλισμένοι διαφορετικό σύστημααλεξικέραυνο. Το D-link χρησιμοποιεί απαγωγείς αερίου. Το SNR έχει βαρίστορ. Κάθε ένα από αυτά έχει τα υπέρ και τα κατά του. Ωστόσο, ο χρόνος απόκρισης των βαρίστορ είναι καλύτερος και αυτό παρέχει καλύτερη προστασία για τον ίδιο τον διακόπτη και τις συσκευές συνδρομητών που είναι συνδεδεμένες σε αυτόν.

Περίληψη

Από το D-link υπάρχει μια αίσθηση οικονομίας σε όλα τα εξαρτήματα - στο τροφοδοτικό, την πλακέτα, τη θήκη. Επομένως, σε αυτή την περίπτωση, δίνει την εντύπωση ενός πιο προτιμότερου προϊόντος για εμάς.

Αυτό το LAN είναι χτισμένο σε διακόπτες, επομένως αυτό το κεφάλαιο καλύπτει τα βασικά χαρακτηριστικά απόδοσης των διακοπτών.

Τα κύρια χαρακτηριστικά ενός διακόπτη που μετρούν την απόδοσή του είναι:

- ταχύτητα φιλτραρίσματος (φιλτράρισμα)
- ταχύτητα δρομολόγησης (προώθηση).
- εύρος ζώνης (διακίνηση);
- Καθυστέρηση μετάδοσης πλαισίου.

- μέγεθος του buffer(ων) πλαισίου.
- απόδοση του εσωτερικού διαύλου.
- απόδοση του επεξεργαστή ή των επεξεργαστών·
- μέγεθος του εσωτερικού πίνακα διευθύνσεων.

Ο ρυθμός φιλτραρίσματος και η προώθηση του πλαισίου είναι τα δύο κύρια χαρακτηριστικά απόδοσης του διακόπτη. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι αναπόσπαστοι δείκτες, δεν εξαρτώνται από τον τρόπο με τον οποίο εφαρμόζεται τεχνικά ο διακόπτης.

Ο ρυθμός φίλτρου καθορίζει τον ρυθμό με τον οποίο ο διακόπτης εκτελεί τα ακόλουθα βήματα επεξεργασίας πλαισίου:

- λήψη ενός πλαισίου στο buffer του.
- Καταστροφή του πλαισίου, αφού η θύρα προορισμού του είναι ίδια με τη θύρα πηγής.

Ο ρυθμός προώθησης καθορίζει τον ρυθμό με τον οποίο ο διακόπτης εκτελεί τα ακόλουθα βήματα επεξεργασίας πλαισίου:

- λήψη ενός πλαισίου στο buffer του.
- προβολή του πίνακα διευθύνσεων για να βρείτε τη θύρα για τη διεύθυνση προορισμού του πλαισίου.
- μετάδοση πλαισίου στο δίκτυο μέσω της θύρας προορισμού που βρίσκεται στον πίνακα διευθύνσεων.

Η χρήση πλαισίων ελάχιστου μήκους ως ο κύριος δείκτης της ταχύτητας του μεταγωγέα εξηγείται από το γεγονός ότι τέτοια πλαίσια δημιουργούν πάντα τον πιο δύσκολο τρόπο λειτουργίας για τον διακόπτη σε σύγκριση με πλαίσια άλλης μορφής με ίση απόδοση των μεταφερόμενων δεδομένων χρήστη. Επομένως, κατά τη δοκιμή ενός διακόπτη, η λειτουργία ελάχιστου μήκους πλαισίου χρησιμοποιείται ως η πιο δύσκολη δοκιμή, η οποία θα πρέπει να ελέγχει την ικανότητα του διακόπτη να λειτουργεί με τον χειρότερο συνδυασμό παραμέτρων κυκλοφορίας για αυτόν. Επιπλέον, για πακέτα ελάχιστου μήκους, οι ταχύτητες φιλτραρίσματος και προώθησης έχουν μια μέγιστη τιμή, η οποία δεν έχει μικρή σημασία κατά τη διαφήμιση ενός διακόπτη.

Η απόδοση ενός μεταγωγέα μετράται από την ποσότητα των δεδομένων χρήστη που μεταδίδονται ανά μονάδα χρόνου μέσω των θυρών του. Δεδομένου ότι ο διακόπτης λειτουργεί στο επίπεδο σύνδεσης, τα δεδομένα χρήστη για αυτόν είναι τα δεδομένα που μεταφέρονται στο πεδίο δεδομένων των πλαισίων των πρωτοκόλλων του επιπέδου σύνδεσης - Ethernet, Token Ring, FDDI κ.λπ. Η μέγιστη τιμή της απόδοσης του διακόπτη επιτυγχάνεται πάντα σε πλαίσια μέγιστου μήκους, καθώς σε αυτή την περίπτωση το μερίδιο των γενικών δαπανών για τις πληροφορίες γενικής χρήσης πλαισίου είναι πολύ χαμηλότερο από ό,τι για τα πλαίσια του ελάχιστου μήκους και ο χρόνος για τον διακόπτη να εκτελέσει πλαίσιο Οι λειτουργίες επεξεργασίας ανά ένα byte πληροφοριών χρήστη είναι σημαντικές.

Η εξάρτηση της απόδοσης του μεταγωγέα από το μέγεθος των μεταδιδόμενων πλαισίων φαίνεται καλά από το παράδειγμα του πρωτοκόλλου Ethernet, για το οποίο, κατά τη μετάδοση πλαισίων ελάχιστου μήκους, επιτυγχάνεται ρυθμός μετάδοσης 14880 καρέ ανά δευτερόλεπτο και απόδοση 5,48 Mbps. , και κατά τη μετάδοση καρέ με μέγιστο μήκος, ρυθμός μετάδοσης 812 καρέ ανά δευτερόλεπτο και εύρος ζώνης 9,74 Mbps. Η απόδοση μειώνεται σχεδόν κατά το ήμισυ κατά τη μετάβαση σε καρέ του ελάχιστου μήκους, και αυτό χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο χρόνος που χάνεται στα πλαίσια επεξεργασίας από τον διακόπτη.

Η καθυστέρηση μετάδοσης πλαισίου μετράται ως ο χρόνος που μεσολάβησε από τη στιγμή που το πρώτο byte του πλαισίου φθάνει στη θύρα εισόδου του διακόπτη μέχρι τη στιγμή που αυτό το byte φθάνει στη θύρα εξόδου του διακόπτη. Η καθυστέρηση είναι το άθροισμα του χρόνου που αφιερώνεται στην προσωρινή αποθήκευση των byte του πλαισίου, καθώς και του χρόνου που δαπανάται για την επεξεργασία του πλαισίου από το διακόπτη - αναζήτηση στον πίνακα διευθύνσεων, απόφαση για φιλτράρισμα ή προώθηση και πρόσβαση στο μέσο θύρας εξόδου.

Το μέγεθος της καθυστέρησης που εισάγει ο διακόπτης εξαρτάται από τον τρόπο λειτουργίας του. Εάν η εναλλαγή πραγματοποιείται "εν κινήσει", τότε οι καθυστερήσεις είναι συνήθως μικρές και κυμαίνονται από 10 µs έως 40 µs και με buffering πλήρους πλαισίου - από 50 µs έως 200 µs (για καρέ με ελάχιστο μήκος).

Ο διακόπτης είναι μια συσκευή πολλαπλών θυρών, επομένως, συνηθίζεται να δίνει όλα τα παραπάνω χαρακτηριστικά (εκτός από την καθυστέρηση μετάδοσης πλαισίου) σε δύο εκδόσεις. Η πρώτη επιλογή είναι η συνολική απόδοση του μεταγωγέα με ταυτόχρονη μετάδοση κίνησης μέσω όλων των θυρών του, η δεύτερη επιλογή είναι η απόδοση ανά μία θύρα.

Δεδομένου ότι με την ταυτόχρονη μετάδοση κίνησης από πολλές θύρες, υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός επιλογών κίνησης που διαφέρουν ως προς το μέγεθος των πλαισίων στη ροή, την κατανομή της μέσης έντασης των ροών πλαισίου μεταξύ των λιμένων προορισμού, τους συντελεστές διακύμανσης στην ένταση του ροές πλαισίου κ.λπ. κ.λπ., τότε κατά τη σύγκριση των διακοπτών ως προς την απόδοση, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη για ποια παραλλαγή κίνησης ελήφθησαν τα δημοσιευμένα δεδομένα απόδοσης.

Υπολογίστε την απαιτούμενη συνολική απόδοση του διακόπτη.

Στην ιδανική περίπτωση, ένας μεταγωγέας που είναι εγκατεστημένος σε ένα δίκτυο μεταδίδει πλαίσια μεταξύ κόμβων που είναι συνδεδεμένοι στις θύρες του με τον ρυθμό με τον οποίο οι κόμβοι δημιουργούν αυτά τα πλαίσια, χωρίς να εισάγει πρόσθετες καθυστερήσεις και χωρίς να χάσει ούτε ένα πλαίσιο. Στην πραγματική πράξη, ο διακόπτης εισάγει πάντα κάποιες καθυστερήσεις στη μετάδοση των πλαισίων, και μπορεί επίσης να χάσει κάποια καρέ, δηλαδή να μην τα παραδώσει στον προορισμό τους. Λόγω διαφορών στην εσωτερική οργάνωση διαφορετικά μοντέλαδιακόπτες, είναι δύσκολο να προβλεφθεί πώς ένας συγκεκριμένος διακόπτης θα μεταδώσει τα πλαίσια ενός συγκεκριμένου μοτίβου κίνησης. Το καλύτερο κριτήριοΥπάρχει ακόμα μια πρακτική όταν ο διακόπτης τοποθετείται σε πραγματικό δίκτυο και μετρώνται οι καθυστερήσεις που εισάγονται από αυτό και ο αριθμός των χαμένων καρέ.

Εκτός εύρος ζώνηςΓια μεμονωμένα στοιχεία μεταγωγέα, όπως επεξεργαστές θυρών ή κοινόχρηστο δίαυλο, η απόδοση του μεταγωγέα επηρεάζεται από παραμέτρους μεταγωγέα όπως το μέγεθος του πίνακα διευθύνσεων και το μέγεθος της κοινής προσωρινής μνήμης ή των μεμονωμένων προσωρινών θυρών.

Μέγεθος πίνακα διευθύνσεων.

Καθορίζεται η μέγιστη χωρητικότητα του πίνακα διευθύνσεων μέγιστο ποσόΔιευθύνσεις MAC που μπορεί να χειριστεί ο διακόπτης ταυτόχρονα. Δεδομένου ότι οι μεταγωγείς χρησιμοποιούν συνήθως μια αποκλειστική μονάδα επεξεργαστή με τη δική της μνήμη για την αποθήκευση μιας παρουσίας του πίνακα διευθύνσεων για την εκτέλεση των λειτουργιών κάθε θύρας, το μέγεθος του πίνακα διευθύνσεων για τους μεταγωγείς δίνεται συνήθως ανά θύρα. Οι παρουσίες του πίνακα διευθύνσεων διαφορετικών λειτουργικών μονάδων επεξεργαστή δεν περιέχουν απαραίτητα τις ίδιες πληροφορίες διεύθυνσης - πιθανότατα δεν θα υπάρχουν τόσες πολλές διπλές διευθύνσεις, εκτός εάν η κατανομή της κυκλοφορίας κάθε θύρας είναι εξίσου πιθανή μεταξύ των άλλων θυρών. Κάθε θύρα αποθηκεύει μόνο τα σύνολα διευθύνσεων που χρησιμοποίησε πρόσφατα.

Η τιμή του μέγιστου αριθμού διευθύνσεων MAC που μπορεί να θυμάται ο επεξεργαστής θυρών εξαρτάται από την εφαρμογή του διακόπτη. Οι διακόπτες ομάδας εργασίας συνήθως υποστηρίζουν μόνο μερικές διευθύνσεις ανά θύρα, καθώς έχουν σχεδιαστεί για να σχηματίζουν μικροτμήματα. Οι μεταγωγείς τμημάτων πρέπει να υποστηρίζουν αρκετές εκατοντάδες διευθύνσεις και οι μεταγωγείς κορμού δικτύου έως πολλές χιλιάδες, συνήθως διευθύνσεις 4K έως 8K.

Η ανεπαρκής χωρητικότητα του πίνακα διευθύνσεων μπορεί να επιβραδύνει το διακόπτη και να πλημμυρίσει το δίκτυο με υπερβολική κίνηση. Εάν ο πίνακας διευθύνσεων του επεξεργαστή θύρας είναι γεμάτος και συναντήσει μια νέα διεύθυνση πηγής σε ένα εισερχόμενο πακέτο, πρέπει να αφαιρέσει οποιαδήποτε παλιά διεύθυνση από τον πίνακα και να τοποθετήσει μια νέα στη θέση του. Αυτή η ίδια η λειτουργία θα πάρει κάποιο χρόνο από τον επεξεργαστή, αλλά η κύρια απώλεια απόδοσης θα παρατηρηθεί όταν φτάσει ένα πλαίσιο με μια διεύθυνση προορισμού που έπρεπε να αφαιρεθεί από τον πίνακα διευθύνσεων. Εφόσον η διεύθυνση προορισμού του πλαισίου είναι άγνωστη, ο διακόπτης πρέπει να προωθήσει το πλαίσιο σε όλες τις άλλες θύρες. Αυτή η λειτουργία θα δημιουργήσει περιττή εργασία για πολλούς επεξεργαστές θυρών, επιπλέον, αντίγραφα αυτού του πλαισίου θα πέφτουν επίσης σε εκείνα τα τμήματα δικτύου όπου είναι εντελώς προαιρετικά.

Ορισμένοι κατασκευαστές διακοπτών επιλύουν αυτό το πρόβλημα αλλάζοντας τον αλγόριθμο για το χειρισμό πλαισίων με άγνωστη διεύθυνση προορισμού. Μία από τις θύρες μεταγωγής έχει διαμορφωθεί ως θύρα κορμού, στην οποία αποστέλλονται από προεπιλογή όλα τα πλαίσια με άγνωστη διεύθυνση. Στους δρομολογητές, αυτή η τεχνική έχει χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, επιτρέποντάς σας να μειώσετε το μέγεθος των πινάκων διευθύνσεων σε δίκτυα οργανωμένα σύμφωνα με μια ιεραρχική αρχή.

Η μετάδοση ενός πλαισίου στη θύρα κορμού βασίζεται στο γεγονός ότι αυτή η θύρα συνδέεται με τον διακόπτη upstream, ο οποίος έχει επαρκή χωρητικότητα πίνακα διευθύνσεων και γνωρίζει πού να στείλει οποιοδήποτε πλαίσιο. Ένα παράδειγμα επιτυχημένης μετάδοσης πλαισίου με χρήση θύρας κορμού φαίνεται στο Σχήμα 4.1. Διακόπτης κορυφαίο επίπεδοέχει πληροφορίες για όλους τους κόμβους δικτύου, επομένως το πλαίσιο με τη διεύθυνση MAC3 προορισμού, που μεταδίδεται σε αυτό μέσω της θύρας κορμού, μεταδίδει μέσω της θύρας 2 στον διακόπτη στον οποίο είναι συνδεδεμένος ο κόμβος με τη διεύθυνση MAC3.

Εικόνα 4.1 - Χρήση μιας θύρας κορμού για την παράδοση πλαισίων με άγνωστο προορισμό

Αν και η μέθοδος της θύρας κορμού θα λειτουργήσει αποτελεσματικά σε πολλές περιπτώσεις, είναι δυνατόν να φανταστούμε καταστάσεις όπου απλά θα χαθούν τα πλαίσια. Μια τέτοια κατάσταση απεικονίζεται στο Σχήμα 4.2. Ο διακόπτης κατώτερου επιπέδου έχει αφαιρέσει τη διεύθυνση MAC8 που είναι συνδεδεμένη στη θύρα 4 από τον πίνακα διευθύνσεών του, προκειμένου να δημιουργήσει χώρο για τη νέα διεύθυνση MAC3. Όταν ένα πλαίσιο φτάνει με μια διεύθυνση προορισμού MAC8, ο διακόπτης το προωθεί στη θύρα κορμού 5, μέσω της οποίας το πλαίσιο εισέρχεται στον διακόπτη ανώτερου επιπέδου. Αυτός ο διακόπτης βλέπει από τον πίνακα διευθύνσεών του ότι η διεύθυνση MAC8 ανήκει στη θύρα 1 του, μέσω της οποίας εισήλθε στο μεταγωγέα. Επομένως, το πλαίσιο δεν υποβάλλεται σε περαιτέρω επεξεργασία και απλώς φιλτράρεται και, ως εκ τούτου, δεν φτάνει στον προορισμό. Επομένως, είναι πιο αξιόπιστο να χρησιμοποιείτε διακόπτες με επαρκή αριθμό πινάκων διευθύνσεων για κάθε θύρα, καθώς και υποστήριξη για έναν κοινό πίνακα διευθύνσεων από τη μονάδα διαχείρισης μεταγωγών.

Εικόνα 4.2 - Απώλεια πλαισίου κατά τη χρήση θύρας κορμού

Μέγεθος buffer.

Η εσωτερική προσωρινή μνήμη του μεταγωγέα χρειάζεται για την προσωρινή αποθήκευση πλαισίων δεδομένων σε περιπτώσεις που δεν μπορούν να μεταφερθούν αμέσως στη θύρα εξόδου. Το buffer έχει σχεδιαστεί για να εξομαλύνει βραχυπρόθεσμους κυματισμούς κυκλοφορίας. Σε τελική ανάλυση, ακόμα κι αν η κίνηση είναι καλά ισορροπημένη και η απόδοση των επεξεργαστών θύρας, καθώς και άλλων στοιχείων επεξεργασίας του μεταγωγέα, είναι επαρκής για τη μεταφορά των μέσων τιμών κυκλοφορίας, αυτό δεν εγγυάται ότι η απόδοσή τους θα είναι αρκετή για πολύ υψηλή αιχμή τιμές φορτίου. Για παράδειγμα, η κίνηση μπορεί να φτάσει ταυτόχρονα σε όλες τις εισόδους μεταγωγέα για αρκετές δεκάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου, εμποδίζοντάς τη να μεταδώσει τα ληφθέντα πλαίσια στις θύρες εξόδου.

Για την αποφυγή απωλειών πλαισίου σε περίπτωση βραχυπρόθεσμης πολλαπλής υπέρβασης της μέσης τιμής έντασης κίνησης (και για τοπικά δίκτυασυχνά υπάρχουν τιμές του παράγοντα κυματισμού κυκλοφορίας στην περιοχή από 50 - 100) η μόνη λύση είναι ένα μεγάλο buffer. Όπως και στην περίπτωση των πινάκων διευθύνσεων, κάθε λειτουργική μονάδα επεξεργαστή θύρας έχει συνήθως τη δική της μνήμη buffer για την αποθήκευση πλαισίων. Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα αυτής της μνήμης, τόσο λιγότερο πιθανό είναι να χαθούν καρέ κατά τη συμφόρηση, αν και αν οι μέσοι όροι κυκλοφορίας δεν είναι ισορροπημένοι, η προσωρινή μνήμη θα εξακολουθεί να υπερχειλίζει αργά ή γρήγορα.

Συνήθως, οι μεταγωγείς που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε κρίσιμα μέρη του δικτύου έχουν μνήμη buffer αρκετών δεκάδων ή εκατοντάδων kilobyte ανά θύρα. Είναι καλό ότι αυτή η προσωρινή μνήμη μπορεί να ανακατανεμηθεί μεταξύ πολλών θυρών, καθώς η ταυτόχρονη υπερφόρτωση σε πολλές θύρες είναι απίθανη. Ένα πρόσθετο χαρακτηριστικό ασφαλείας μπορεί να είναι ένα κοινό buffer για όλες τις θύρες στη μονάδα διαχείρισης μεταγωγέα. Ένα τέτοιο buffer έχει συνήθως μέγεθος πολλών megabyte.