Какой тип адреса использует коммутатор для принятия решений о выборочной переадресации

Обновлено: 24.11.2024

Коммутаторы Ethernet выборочно пересылают отдельные кадры с принимающего порта на порт, к которому подключен узел назначения. Этот процесс выборочной пересылки можно рассматривать как установление мгновенного двухточечного соединения между передающим и принимающим узлами. Соединение устанавливается только на время, достаточное для пересылки одного кадра. В этот момент между двумя узлами установлено соединение с полной пропускной способностью, что представляет собой логическое соединение «точка-точка».

Чтобы быть технически точным, это временное соединение не устанавливается между двумя узлами одновременно. По сути, это делает соединение между хостами двухточечным соединением. Фактически любой узел, работающий в полнодуплексном режиме, может передавать в любое время, когда у него есть кадр, независимо от доступности принимающего узла. Это связано с тем, что коммутатор LAN буферизует входящий кадр, а затем перенаправляет его на соответствующий порт, когда этот порт свободен. Этот процесс называется хранить и пересылать.

При коммутации с сохранением и переадресацией коммутатор получает весь кадр, проверяет FSC на наличие ошибок и пересылает кадр на соответствующий порт узла назначения. Поскольку узлам не нужно ждать, пока носитель станет бездействующим, они могут отправлять и получать данные на полной скорости без потерь из-за коллизий или накладных расходов, связанных с управлением коллизиями.

Пересылка основана на MAC-адресе получателя

Коммутатор поддерживает таблицу, называемую таблицей MAC. который соответствует MAC-адресу назначения с портом, используемым для подключения к узлу. Для каждого входящего кадра MAC-адрес назначения в заголовке кадра сравнивается со списком адресов в таблице MAC. Если совпадение найдено, номер порта в таблице, связанный с MAC-адресом, используется в качестве порта выхода для фрейма.

На таблицу MAC-адресов можно ссылаться по-разному. Его часто называют таблицей переключения. Поскольку переключение было получено из более старой технологии, называемой прозрачным мостом, таблицу иногда называют таблицей моста. По этой причине многие процессы, выполняемые коммутаторами LAN, могут содержать в своих именах bridge или bridging.

Мост — это устройство, которое чаще всего использовалось на заре развития локальных сетей для соединения или моста двух физических сегментов сети. Коммутаторы могут использоваться для выполнения этой операции, а также для обеспечения подключения конечных устройств к локальной сети. Многие другие технологии были разработаны для коммутации локальных сетей. Многие из этих технологий будут представлены в следующем курсе. Одним из мест, где преобладают мосты, являются беспроводные сети. Мы используем беспроводные мосты для соединения двух сегментов беспроводной сети. Таким образом, вы можете обнаружить, что оба термина — переключение и связь — используются в сетевой индустрии.

9.6.3 — Коммутаторы — Выборочная пересылка Анимация изображает выборочную пересылку отдельных кадров из принимающего порта в порт, к которому подключен узел назначения. 12-портовый коммутатор показан со следующими подключениями в таблице коммутации: Хост с MAC-адресом 0A подключен к порту 1. Хост с MAC-адресом 0B подключен к порту 3. Хост с MAC-адресом 0C подключен к порту 6. Хост с MAC-адресом 0D подключен к порту 9. Показаны два кадра: Кадр 1: Адрес назначения — 0C, адрес источника — 0A. Кадр 2: адрес назначения — 0C, адрес источника — 0D. По мере продвижения анимации исходный хост 0A и 0D передает на конечный хост 0C. Коммутатор ищет MAC-адрес назначения в заголовке кадра и сравнивает его со списком адресов в своей таблице MAC-адресов. Коммутатор видит, что у него есть два кадра, предназначенных для одного и того же хоста. Он буферизует кадры в своих буферах памяти и отправляет их на указанный порт по одному. Затем анимация отображает новую блок-схему, показывающую некоторые ключевые внутренние компоненты коммутатора. К ним относятся таблица MAC-адресов, логика переключения, буферы памяти, ЦП и флэш-память. Хост 0A передает кадр хосту-получателю 0C. Коммутатор использует свою логику переключения для поиска адреса назначения в своей таблице MAC-адресов и буферизует кадр в своих буферах памяти. Затем он отправляет кадр на хост 0C через порт 6. Анимация продолжает показывать хосты-источники 0A и 0B, одновременно передающие на хост-получатель 0C. Коммутатор ищет адрес назначения в своей таблице MAC-адресов и буферизует два кадра в своих буферах памяти. Затем он отправляет кадры по одному на хост 0C через порт 6.

Операция переключения

Для достижения своей цели коммутаторы Ethernet LAN используют пять основных операций:

<р>1. Коммутация с сохранением и переадресацией:
В этом методе коммутации, когда коммутатор получает кадр, он сохраняет данные кадра в буферах до тех пор, пока не будет получен полный кадр.Во время этого процесса коммутатор анализирует текущий кадр для получения информации о его назначении. Этот процесс также включает в себя другой процесс проверки ошибок с использованием проверки циклическим избыточным кодом (CRC), которая управляется коммутатором.

Этот метод переключения необходим для анализа качества обслуживания (QoS) в конвергентных сетях, где необходима классификация кадра для определения приоритетов трафика. Например, потоки данных VoIP должны иметь высокий приоритет по сравнению с другим видом трафика.

CRC проверяет количество битов (1) в кадре, чтобы определить, содержит ли полученный кадр ошибку. После подтверждения того, что в кадре нет ошибок, кадр перенаправляется через соответствующий порт в пункт назначения.

Если во фрейме обнаружена ошибка, коммутатор отбрасывает фрейм. Пропускная способность, потребляемая поврежденными данными, уменьшается за счет отбрасывания кадра, содержащего ошибку.

Рисунок – Переключение между сохранением и переадресацией

<р>2. Сквозная коммутация:
В этом методе коммутации коммутатор действует на данные, как только они получены, даже если не получен полный кадр (передача не завершена). Коммутатор буферизует достаточно кадра, чтобы прочитать MAC-адрес назначения, чтобы он мог найти порт, на который он должен отправить данные. Коммутатор берет MAC-адрес назначения из таблицы коммутации, определяет порт исходящего интерфейса и пересылает кадр в пункт назначения через назначенный порт коммутатора. Этот метод переключения не требует проверки ошибок коммутатором.

Рисунок – Сквозное переключение

Читайте также: