Сегментация сетей с помощью коммутаторов
Технология коммутации сегментов Ethernet была предложена фирмой Kalpana в 1990 году в ответ на растущие потребности в повышении пропускной способности локальных сетей. Эта технология основана на отказе от использования разделяемых линий связи между всеми узлами сегмента и использовании коммутаторов, позволяющих одновременно передавать пакеты между всеми его парами портов.
Функционально многопортовый коммутатор работает как многопортовый мост, то есть работает на канальном уровне, анализирует заголовки кадров, автоматически строит адресную таблицу и на основании этой таблицы перенаправляет кадр в один из своих выходных портов или фильтрует его, удаляя из буфера. Новшество заключалось в параллельной обработке поступающих кадров, в то время как мост обрабатывает кадр за кадром. Коммутатор же обычно имеет несколько внутренних процессоров обработки кадров, каждый из которых может выполнять алгоритм моста. Таким образом, можно считать, что коммутатор - это мультипроцессорный мост, имеющий за счет внутреннего параллелизма высокую производительность.
Этот эффект иллюстрирует рисунок 2.12. На рисунке изображена идеальная в отношении повышения производительности ситуация, когда два порта из 4-х, подключенных к коммутатору передают данные с максимальной для протокола Ethernet скоростью 10 Мб/с, причем они передают эти данные на остальные два порта коммутатора не конфликтуя - у каждого входного порта свой выходной порт. Если коммутатор обладает способностью успевать обрабатывать входной трафик даже при максимальной интенсивности поступления кадров на входные порты, то общая производительность коммутатора в приведенном примере составит 2х10 Мб/с, а при обобщении примера на N портов - (N/2 )х10 Мб/с. Говорят, что коммутатор предоставляет каждой станции или сегменту, подключенным к его портам выделенную пропускную способность протокола.
Рис. 2.12. Повышение производительности сети за счет одновременной обработки нескольких кадров
Первый коммутатор для локальных сетей не случайно появился для технологии Ethernet.
