Коммутаторы

Коммутатор по функциональным возможностям занимает промежуточное положение между мостом и маршрутизатором и при объединении сегментов локальных сетей работает на 2-м канальном уровне, то есть коммутирует данные на основе анализа МАС-адресов.

Производительность коммутаторов значительно выше, чем мостов, и достигает нескольких миллионов кадров в секунду.

Каноническая структура коммутатора представлена на рис.4, где КМ - коммутационная матрица; ПП - процессоры портов с буферной памятью для хранения кадров.

 

Коммутаторы могут реализовать один из двух способов коммутации:

• с полной буферизацией кадра;

• «на лету» (on-the-fly).

Коммутаторы локальных сетей могут работать в одном из двух режимов:

• полудуплексный;

• дуплексный.

Подключение к портам коммутатора по одной рабочей станции (а не сегментов) называется микросегментацией.

Переход на дуплексный режим требует изменения логики работы МАС-узлов и драйверов сетевых адаптеров.

При полудуплексном режиме коммутатор воздействует на конечный узел с помощью механизмов доступа к среде, а именно:

• метод обратного давления, заключающийся в создании искусственных коллизий в сегменте с помощью jаm-последовательности;

• метод агрессивного поведения, когда порт коммутатора уменьшает межкадровый интервал или паузу после коллизии, что обеспечивает коммутатору преимущественный доступ к среде передачи.

Коммутаторы по сравнению с мостами являются более интеллектуальными сетевыми устройствами и обладают рядом дополнительных функций .

1. Поддержка «алгоритма покрывающего дерева» («Spanning Tree»), который позволяет автоматически определять древовидную конфигурацию связей в сети для исключения петель и циклов в маршрутах (замкнутых маршрутов).

2. Трансляция протоколов канального уровня.

3. Фильтрация кадров в соответствии с заданными условиями (например, ограничивают доступ к некоторым службам сети).

4. Приоритезация трафика независимо от технологии сети, например путём: приписывания приоритета портам коммутатора или назначения приоритета кадрам.

Свойства коммутаторов, позволяющие локализовать и контролировать потоки данных, а также управлять ими с помощью пользовательских фильтров, позволяют использовать коммутаторы для построения виртуальных ЛВС (ВЛВС, VLAN - Virtual LAN).