Рис. 4. Архитектура разделяемой памяти

Коммутаторы с общей шиной

Коммутаторы с общей шиной используют для связи процессоров портов высокоскоростную шину в режиме разделения времени. Шина здесь является пассивным элементом, а активную роль выполняют процессоры портов.

Пример такой архитектуры приведен на рисунке 5. Для того, чтобы шина не была узким местом коммутатора, ее производительность должна быть по крайней мере в N/2 (где N число портов) раз выше скорости поступления данных во входные блоки процессоров портов. Кроме этого, кадр должен передаваться по шине небольшими частями, по несколько байт, чтобы не вносить задержек в передачу кадра в целом. Размер такой ячейки данных определяется производителем коммутатора.

Входной блок процессора помещает в ячейку, переносимую по шине, тэг, в котором указывает номер порта назначения. Каждый выходной блок процессора порта содержит фильтр тэгов, который выбирает тэги, предназначенные данному порту.

Шина, так же как и коммутационная матрица, не может осуществлять промежуточную буферизацию, но так как данные кадра разбиваются на небольшие ячейки, то задержек с начальным ожиданием доступности выходного порта в такой схеме нет.

Рис. 5. Архитектура общей шины

Комбинированные коммутаторы

У каждой из описанных архитектур есть свои преимущества и недостатки, поэтому часто в сложных коммутаторах эти архитектуры применяются в комбинации друг с другом.

.

2.4 Интеллектуальные коммутаторы

Кроме своего основного назначения – повышения пропускной способности связей – коммутатор позволяет строить изолированные на логическом уровне сегменты сети, потоки информации которых не пересекаются, а также контролировать эти потоки и управлять ими. Этими функциями наделен так называемый интеллектуальный коммутатор.

Организация логически изолированных сетевых сегментов получила название технологии виртуальных локальных сетей (Virtual LAN, VLAN).

Виртуальной сетью называется группа компьютеров сети, образующих сегмент, трафик которого полностью изолирован от компьютеров других сегментов сети. В то же время внутри виртуальной сети кадры передаются по технологии коммутации, то есть на тот порт, который связан с адресом назначения кадра.

Технология виртуальных сетей позволяет гибко реконфигурировать сеть (менять ее топологию) програмным путем, не прибегая к физической реконструкции сети.

Виртуальные сети могут пересекаться, если один или несколько компьютеров входят в состав более чем одной виртуальной сети.

На рис. 6 сервер электронной почты входит в состав 3 и 4 виртуальных сетей. Это значит, что его кадры передаются коммутаторами всем компьютерам, входящим в эти сети. Если же какой-то компьютер входит в состав только виртуальной сети 3, то его

кадры до сети 4 доходить не будут, но он может взаимодействовать с компьютерами сети 4 через общий почтовый сервер.

Рис. 6 Виртуальные сети

Технология виртуальных сетей отражена в стандарте IEEE 802.1Q, который определяет базовые правила построения виртуальных локальных сетей, не зависящие от протокола канального уровня, который поддерживает коммутатор.

При создании виртуальных сетей на основе одного коммутатора обычно используется механизм группирования в сети портов коммутатора (рис. 7). При этом каждый порт приписывается той или иной виртуальной сети. Кадр, пришедший от порта, принадлежащего, например, виртуальной сети 1, никогда не будет передан порту, который не принадлежит этой виртуальной сети. Порт можно приписать нескольким виртуальным сетям, хотя на практике так делают редко – пропадает эффект полной изоляции сетей.

Группировка портов для одного коммутатора – наиболее логичный способ образования VLAN, так как виртуальных сетей, построенных на основе одного коммутатора, не может быть больше, чем портов. Если к одному порту подключен сегмент, построенный на основе концентратора, то узлы такого сегмента не имеет смысла включать в разные виртуальные сети – все равно трафик этих узлов будет общим.

Создание виртуальных сетей на основе группирования портов не требует от администратора большого объема ручной работы – достаточно каждый порт приписать к одной из нескольких заранее поименованных виртуальных сетей. Обычно такая операция выполняется с помощью специальной программы, прилагаемой к коммутатору. Выполнение этой процедуры предусмотрено в данной лабораторной работе.

Рис. 7 Группирование портов коммутатора

2.5 Общее описание коммутатора FNSW-16/2400S PLANET

Коммутатор FNSW-16/2400S PLANET относится к классу интеллектуальных коммутаторов. В локальной сети лаборатории кафедры Сетей связи он выполняет функцию коммутатора доступа локального сегмента, включающего 10 компьютеров. Используя технологию VLAN, путем групперовки портов этого коммутатора указанный сегмент можно разбить на более мелкие сетевые сегменты, не прибегая к физическому разделению сети. Это очень удобно для случая, когда необходимо быстро организовать сети для небольших групп пользователей, каждая из которых решает свою самостоятельную задачу. Этим рабочим группам можно организовать доступ к общим информационным ресурсам, включив с сервер, на котором они сосредоточены, в состав каждой группы.

Передняя панель коммутатора

Передняя панель коммутатора FNSW-16/2400S PLANET представлена на рис.8.

Рис. 8 Передняя панель коммутатора FNSW-16/2400S

Рассмотрим назначение портов. В коммутаторе FNSW-16/2400S имеется 16 портов стандарта 100Base-TX ( медный кабель витая пара, сокорость передачи 100 Мбит/с) с разъемами RJ-45 и AUI стандарта 100Base-FX (оптоволоконный кабель) со специальным