|
алгоритм покрывающего
дерева
(Spanning Tree Algorithm, STA), который детально рассмотрен в главе 13.
К ом м утаторы
Параллельная коммутация
При появлении в конце 80-х — начале 90-х годов быстрых протоколов, производительных
персональных компьютеров, мультимедийной информации и разделении сети на большое
количество сегментов классические
мосты
перестали справляться с работой. Обслужи
вание потоков кадров между теперь уже несколькими портами с помощью одного про
цессорного блока требовало значительного повышения быстродействия процессора, а это
довольно дорогостоящее решение.
Более эффективным оказалось решение, которое и «породило» коммутаторы: для обслу
живания потока, поступающего на каждый порт, в устройство ставился отдельный специ
ализированный процессор, который реализовывал алгоритм прозрачного моста. По сути,
352
Глава 12. Коммутируемые сети Ethernet
коммутатор — это мультипроцессорный мост, способный параллельно продвигать кадры
сразу между всеми парами своих портов. Но если при добавлении процессорных блоков
компьютер не перестали называть компьютером, а добавили только прилагательное «муль
типроцессорный», то с мультипроцессорными мостами произошла метаморфоза — во
многом по маркетинговым причинам они превратились в коммутаторы. Нужно отметить,
что помимо процессоров портов коммутатор имеет центральный процессор, который ко
ординирует работу портов, отвечая за построение общей таблицы продвижения, а также
поддерживая функции конфигурирования и управления коммутатором.
Со временем коммутаторы вытеснили из локальных сетей классические однопроцессор
ные мосты. Основная причина этого — существенно более высокая производительность,
с которой коммутаторы передают кадры между сегментами сети. Если мосты могли даже
замедлять работу сети, то коммутаторы всегда выпускаются с процессорами портов, спо
собными передавать кадры с той максимальной скоростью, на которую рассчитан протокол.
Ну а добавление к этому возможности параллельной передачи кадров между портами
предопределило судьбу и мостов, и коммутаторов.
Производительность коммутаторов на несколько порядков выше, чем мостов, — коммутаторы
могут передавать до нескольких десятков, а иногда и сотен миллионов кадров в секунду, в то
время как мосты обычно обрабатывали 3 -5 тысяч кадров в секунду.
За время своего существования уже без конкурентов-мостов коммутаторы вобрали в себя
многие дополнительные функции, родившиеся в результате естественного развития сете
вых технологий. К этим функциям относятся, например, поддержка виртуальных сетей
(VLAN), агрегирование линий связи, приоритезация трафика и т. п. Развитие технологии
производства заказных микросхем также способствовало успеху коммутаторов, в резуль
тате процессоры портов сегодня обладают такой вычислительной мощностью, которая
позволяет им быстро реализовывать весьма сложные алгоритмы обработки трафика, на
пример выполнять его классификацию и профилирование.
.—
..................
.. ■
Основной причиной повышения производительности сети при использовании коммутатора яв
ляется
параллельная
обработка нескольких кадров.
Этот эффект иллюстрирует рис. 12.7, на котором показана идеальная в отношении произ
водительности ситуация, когда четыре порта из восьми передают данные с максимальной
для протокола E thernet скоростью в 10 М бит/с. Причем они передают эти данные на
остальные четыре порта коммутатора не конфликтуя: потоки данных между узлами сети
распределились так, что для каждого принимающего кадры порта есть свой выходной порт.
Если коммутатор успевает обрабатывать входной трафик при максимальной интенсив
ности поступления кадров на входные порты, то общая производительность коммутатора
в приведенном примере составит 4 х 10 = 40 Мбит/с, а при обобщении примера для Депор
тов —
( N/ 2)
х 10 Мбит/с. В таком случае говорят, что
коммутатор предоставляет каждой
станции или сегменту
,
подключенному к его портам
,
выделенную пропускную способность
протокола.
Коммутаторы
Do'stlaringiz bilan baham: |
