Комутатори містять процесори обробки повідомлень в кожному порту і тому забезпечують незалежну і одночасну обробку повідомлень кожного логічного сегмента (Порту). Комутатори можуть робити обробку повідомлень з повною буферизацией або В«на льотуВ». Через відносно низьку продуктивність мости в даний час практично не застосовуються.
Досить часто виникає необхідність у використанні в різних логічних сегментах мережі різних мережевих технологій. У цих випадках комунікаційні пристрої повинні на різних вихідних портах реалізовувати різні MAC-процедури. Пристроїв, дозволяють об'єднувати в єдину мережу сегменти з різними мережевими технологіями, прийнято називати шлюзами (gate way). Шлюзи, крім функцій комутаторів, повинні виконувати перетворення форматів повідомлень і реалізовувати необхідні MAC-процедури для кожного сегмента. Особливо актуальні такі завдання в складних складових мережах. br/>
4. Технічна реалізація комутаторів
Для ефективної роботи в комутаторах необхідно забезпечити одночасну передачу повідомлень між різними портами, тобто пропускна здатність повинна відповідати сумарної пропускної спроможності портів. Кожен порт має містити буферна ЗУ для зберігання повідомлень у випадках, коли вихідний порт (Або його канал зв'язку) зайнятий передачею іншого повідомлення. Найбільш жорсткі вимоги по швидкодії пред'являються до комутаторів при обробці повідомлень В«на льотуВ».
В даний час використовується три основних схеми реалізації комутаторів: комутаційні матриці, що розділяється пам'ять, загальну шину. Досить часто ці схеми можуть комбінуватися в одному комутаторі. Але в будь-якому варіанті реалізації всі порти комутатора повинні утворювати полносвязаную конфігурацію, тобто повідомлення з кожного порту повинні при необхідності вступати до будь-якої іншої порт.
Комутаційна матриця (рис. 2) забезпечує найшвидший спосіб взаємодії портів та являє собою комбінаційну логічну схему, що забезпечує передачу сигналів від кожного порту до будь-якого іншого порту. Дуже часто її будують подібно багатоступеневим матричним дешифраторами, сигнали керуючі напрямком передачі формуються на основі аналізу MAC - адреси і додаються до вихідного повідомлення (так званий тег), швидкодія елементів матриці порівнянно зі швидкістю передачі даних. Однак складність комутаційної матриці дуже істотно зростає при збільшенні кількості портів комутатора.
В
Рис. 2. Реалізація комутаційної матриці за допомогою двійкових перемикачів
У комутаторах із загальною шиною (рис. 3) порти пов'язані високошвидкісний шиною, забезпечує продуктивність більшу, ніж сумарна продуктивність портів. Повідомлення по внутрішній шині повинні передаватися невеликими порціями - осередками, це необхідно для запобігання затримок передачі інших повідомлень. Загальна шина не передбачає буферизації осередків. Кожен порт приймає всі осередки, за допомогою тегів накопичує в буфері ті осередки, які адресовані йому і передає їх у вихідний канал.
В
Рис. 3. Архітектура загальної шини
Взаємодія портів комутатора можна організувати за допомогою двухвходового розділяється пам'яті (Рис. 4). Запис у пам'ять, що розділяється з вхідних портів здійснюється також осередками за допомогою менеджера черг, аналогічним чином проводиться читання даних для передачі у вихідні порти.
В
Рис. 4. Архітектура розділяється пам'яті
В
Два останні способи пред'являють досить високі вимоги по швидкодії елементів комутатора.
5. Алгоритм В«ПрозорогоВ» мосту
Коректність роботи комутаторів в значній мірі залежить від коректності інформації про складі кожного логічного сегмента. Ця інформація зберігається в комутаторах в так званих адресних таблицях (таблицях комутації), у вигляді записів про Відповідно MAC-адрес вузлів мережі і адрес вихідних портів (адрес логічних сегментів) в комутаторі. Адресні таблиці можна створювати вручну, цей спосіб є досить трудомістким і вимагає оновлення інформації за будь-яких змінах в мережі. Можуть використовуватися процедури В«маршрутизації від джерелаВ», які, по-перше, вимагають додаткових службових полів у МАС-кадрах для передачі цих даних, і, по-друге, вимагають зберігання даних про топологію мережі в кожному її вузлі. Найбільш ефективним і універсальним алгоритмом автоматичного формування адресних таблиць в даний час є алгоритм В«прозорогоВ» мосту (Рис. 5). p> В алгоритмі В«ПрозорогоВ» мосту вузли мережі не беруть участі у формуванні адресних таблиць. При початковому включенні комутатора, що працює за цим алгоритмом, адресні таблиці не містять необхідної інформації. У цьому випадку всі вступники повідомлення ретранслюються в усі вихідні порти, крім порту, з якого це повідомлення надійшло. Одночасно з цим для кожного, хто переходив повідомлення створюєтьс...
