Сети и телекоммуникации. Для студентов

 
2.2.6 Коммутатор
 
Сетевой коммутатор (switch) – устройство второго уровня, предназначенное для объ-
единения нескольких узлов в одной локальной сети. Для пересылки пакетов коммутатор
использует MAC-адреса.
Коммутатор хранит в своей ассоциативной памяти таблицу MAC-адресов (таблицу
коммутации), на основе которой и происходит пересылка каждого конкретного кадра, посту-
пающего на устройство.
Таблица MAC-адресов составляется динамически, когда коммутатор проверяет MAC-
адрес источника в кадрах, принимаемых портом. MAC-адреса хранятся в памяти относительно
недолго – около 5 минут в зависимости от примененных настроек на устройстве. Делается
это для предотвращения переполнения памяти в случае большого потока трафика или при
преднамеренной атаки на сетевую инфраструктуру злоумышленниками.
При поступлении каждого кадра Ethernet через порт коммутатор выполняет следующие
действия:
1. Когда MAC-адрес источника отсутствует, он добавляется в таблицу вместе с номером
входящего порта. Если MAC-адрес источника уже существует, коммутатор обновляет таймер
для данной записи.
2. Если MAC-адрес назначения есть в таблице, коммутатор пересылает сразу этот кадр
через указанный в таблице порт. При отсутствии MAC-адреса назначения в таблице комму-
татор пересылает кадр через все порты, кроме входящего, как в случае широковещательной
рассылки (broadcast).
Коммутатор может пересылать пакеты несколькими способами:
1. Сквозная коммутация (Cut-through);
2. Коммутация с промежуточным хранением (Store-and-Forward).
Сквозная коммутация – способ коммутация, при котором устройство считывает
только адрес назначения и может отправить информацию, не дожидаясь полного её поступ-
ления на коммутатор. Данный способ позволяет быстрее отправлять информацию, но в нем
отсутствует проверка кадра на ошибки.