Галкин В.А., Григорьев Ю.А. - Телекоммуникации и сети (1053870), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Стоимость в пересчете на один порт менее чемвдвое превосходит стоимость порта в концентраторах lOBase-T.Коммутаторы рабочих групп используют главным образом для соединения изолированных настольных коммутаторов или концентраторов lOBase-T сдругими частями сети. Эти устройства объединяют в себе свойства как настольных, так и магистральных коммутаторов.Коммутаторы рабочих групп могут поддерживать множественную адресацию (до нескольких тысяч МАС-адресов на коммутатор), могут выступать вкачестве маршрутизаторов, а также обеспечивают подключение к порту отдельных узлов.Соединение со скоростью 10 Мбит/с между коммутатором и пользовательским узлом (рабочей станцией) чаще всего вьшолняется кабелем на основеиТР, а для скоростного порта используют UTP или оптический кабель.
Групповые коммутаторы могут поддерживать несколько тысяч МАС-адресов на устройство.2455. Принципы построения локальных сетей ЭВМОсновным преимуществом коммутаторов рабочих групп является высокаяпроизводительность сети на уровне рабочей группы за счет предоставлениякаждому пользователю выделенной полосы канала (10 Мбит/с). Кроме того,это обьясняется тем, что коммутаторы рабочих групп, не передают коллизионные фрагменты адресатам и, следовательно, снижают (в пределе до нуля) количество коллизий. Коммутаторы рабочих групп позволяют полностью сохранить сетевую инфраструктуру со стороны клиентов, включая программы,сетевые адаптеры, кабели. Их стоимость в расчете на один порт сегодня сравнима с ценами портов управляемых концентраторов.Магистральный коммутатор обеспечивает одновременную передачу пакетов со скоростью среды между любыми парами своих портов.
Если скорость портов для отправителя и получателя совпадают, сегменг получателядолжен быть свободен во избежание блокировки.Магистральные коммутаторы находятся на вершине иерархии коммутаторов. Их используют для соединения сетей или сегментов, так как они поддерживают множественную адресацию для своих портов, а также для соединенияконцентраторов lOBase-T, настольных и групповых коммутаторов, серверов.Кроме того, магистральные коммутаторы могут фильтровать пакеты на основе признаков, отличающихся от адресов.
Например, администратор может запретить передачу широковещательных пакетов NetWare рабочим станциям Unixза счет фильтрации по протоколу.Для магистральных коммутаторов характерно модульное устройство и способность поддерживать до нескольких тысяч МАС-адресов на каждый порт.Подобно коммутаторам рабочих групп, магистральные коммутаторы поддерживают различную скорость для своих портов. Они могут работать с сегментами lOBase-T и сегментами на основе коаксиального кабеля.
В большинстве случаев использование магистральных коммутаторов обеспечивает болеепростой и эффективный способ повышения производительности сети по сравнению с маршрутизаторами и мостами.Основным недостатком работы магистральных коммутаторов является то,что на уровне рабочих групп пользователи работают с разделяемой средой,если они подключены к сегментам, организованным на основе повторителейили коаксиального кабеля. Более того, время отклика на уровне рабочей группы может быть достаточно большим. В отличие от узлов, подключенньк кпортам коммутатора, для узлов, находящихся в сегментах lOBase-T или сегментах на основе коаксиального кабеля (lOBase-2 или lOBase-5) полоса 10 Мбит/сне гарантируется, и они зачастую вьшуждены ждать, пока другие узлы не закончат передачу своих пакетов.
На уровне рабочей группы по прежнему сохраняются коллизии, а фрагменты пакетов с ошибками будут пересьшаться во всесети, подключенные к магистрали. Перечисленных недостатков можно избежать, если на уровне рабочих групп использовать коммутаторы (вместо концентраторов) lOBase-T. В большинстве ресурсоемких приложений коммутатор100 Мбит/с может вьшолнять роль скоростной магистрали для коммутатороврабочих групп с портами 10 и 100 Мбит/с, концентраторами 100 Мбит/с и серверами, в которых установлены адаптеры Ethernet 100 Мбит/с.2463.3. Оборудование локальных сетейОсновными характеристиками коммутатора, измеряющими его производительность, являются:• скорость фильтрации (filtering);• скорость продвижения (forwarding);• пропускная способность (throughput);• задержка передачи кадра.На указанные характеристики производительности влияют: размер буфера(буферов) кадров, производительность внутренней шины, производительностьпроцессора или процессоров, размер внутренней адресной таблицы коммутатора.Скорость фильтрации и продвижения кадров - две основные характеристики производительности коммутатора.
Эти характеристики являются интегральными показателями, они не зависят от того, каким образом технически реализован коммутатор.Скорость фильтрации определяет скорость, с которой коммутатор выполняет следующие этапы обработки кадров:прием кадра в свой буфер;просмотр адресной таблицы с целью нахождения порта для адреса назначения кадра;уничтожение кадра, так как его порт назначения совпадает с портом-источником.Скорость продвижения определяет скорость, с которой коммутатор выполняет следующие этапы обработки кадров:прием кадра в свой буфер;просмотр адресной таблицы с целью нахождения порта для адреса назначения кадра;передача кадра в сеть через найденный по адресной таблице порт назначения.Как скорость фильтрации, так и скорость продвижения измеряются обычнов кадрах в секунду.
Если в характеристиках коммутатора не уточняется, длякакого протокола и размера кадра приведены значения скоростей фильтрации ипродвижения, то по умолчанию считается, что эти показатели даются для протокола Ethernet и кадров минимального размера, т. е. кадров длиной 64 байт(без преамбулы), с полем данных в 46 байт. Если скорости указаны для какоголибо определенного протокола, например. Token Ring или FDDI, то они такжесоответствуют кадрам минимальной длины этого протокола (например, 29 байтдля протокола FDDI). Использование в качестве основного показателя скорости работы коммутатора кадров минимальной длины объясняется тем, что такие кадры всегда создают для коммутатора наиболее тяжелый режим работыпо сравнению с кадрами другого формата при равной пропускной способностипереносимых пользовательских данных.
Поэтому при проведении тестирования коммутатора режим передачи кадров минимальной длины используетсякак наиболее сложный тест, который должен проверить работоспособностькоммутатора.2473. Принципы построения локальных сетей ЭВМПропускная способность коммутатора измеряется количеством переданных в единицу времени через его порты пользовательских данных. Так каккоммутатор работает на канальном уровне, то для него пользовательскимиданными являются те данные, которые переносятся в поле данных кадров протоколов канального уровня - Ethernet, Token Ring, FDDI и т.
п. Максимальноезначение пропускной способности коммутатора всегда достигается на кадрахмаксимальной длины, так как при этом и доля накладных расходов на служебную информацию кадра гораздо ниже, чем для кадров минимальной длины, ивремя вьшолнения коммутатором операций по обработке кадра, приходящеесяна один байт пользовательской информации, существенно меньше.Зависимость пропускной способности коммутатора от размера передаваемых кадров хорошо иллюстрирует пример протокола Ethernet, для которого припередаче кадров минимальной длины достигается скорость передачи в 14880кадров в 1с и пропускная способность 5,48 Мбит/с, а при передаче кадров максимальной длины - скорость передачи в 812 кадров в 1с и пропускная способность 9,74 Мбит/с. Пропускная способность падает почти в два раза при переходе на кадры минимальной длины, и это еще без учета потерь времени наобработку кадров коммутатором.Задерэ/ска передачи кадра измеряется как время, прошедшее с моментаприхода первого байта кадра на входной порт коммутатора до момента появления этого байта на выходном nopiy коммутатора.
Задержка складываетсяиз времени, затрачиваемого на буферизацию байта кадра, а также времени,затрачиваемого на обработку кадра коммутатором: просмотр адресной таблицы, принятие решения о фильтрации или продвижении и получения доступа ксреде выходного порта.Bejnr4HHa вносимой коммутатором задержки зависит от режима его работы. Если коммутация осуществляется «на лету», то задержки обычно невелики и составляют от 10 до 40 мкс, а при полной буферизации кадров ~ от 50 до200 МКС (для кадров минимальной длины).Коммутатор ~ это многопортовое устройство, поэтому для него принято всеприведенные вьппе характеристики (кроме задержки передачи кадра) давать вдвух вариантах. Первый вариант - суммарная производительность коммутатора при одновременной передаче трафика по всем его портам, второй вариант- производительность, приведенная в расчете на один порт.Так как при одновременной передаче трафика несколькими портами существует огромное количество вариантов трафика, отличающегося размерамикадров в потоке, распределением средней интенсивности потоков кадров между портами назначения, коэффициентами вариации интенсивности потоков кадров и т.
д., и т. п., то при сравнении коммутаторов по производительности необходимо принимать во внимание, для какого варианта трафика полученыпубликуемые данные производительности. К сожалению, для коммутаторов(как, впрочем, и для маршрутизаторов) не существует общепринятых тестовых образцов трафика, которые можно бьшо бы применять для сравнения ха2483.3. Оборудование локальных сетейрактеристик производительности, как это делается для вычислительных систем.Максимальная емкость адресной таблицы определяет наибольшее количество МАС-адресов, с которыми может одновременно оперировать коммутатор.
Так как коммутаторы чаще всего используют для вьшолнения операцийкаждого порта вьвделенный процессорный блок со своей памятью для хранения экземпляра адресной таблицы, то размер адресной таблицы для коммутаторов обычно приводится в расчете на один порт. Каждый порт хранит толькоте наборы адресов, которыми он пользуется в последнее время.Значение максимального числа МАС-адресов, которое может запомнитьпроцессор порта, зависит от области применения коммутатора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
