Пропускная способность и транки
Пропускная способность это параметр, отражающий количество бит, которые возможно передать за одну секунду. Причём, если рассматривать цепочку «клиентское устройство»-«сеть»-«клиентское устройство», то для достижения максимальной пропускной способности каждое звено должно обеспечивать пропускную способность не ниже, чем возможно передать через среду передачи (витую пару, в частности). Если где-то возникает место, с меньшей пропускной способностью, то такое место называют «бутылочным горлышком» (bottleneck) или просто «узким местом» и стараются устранить. Раньше такими местами могли быть сами коммутаторы, поскольку производительность их фабрики коммутации могла быть ниже, чем суммарная пропускная способность всех портов. Что приводило в тому, что если бы все клиентские устройства начали передавать данные, то коммутатор бы не справился с этим потоком и начал отбрасывать кадры. В современных коммутаторах производительность фабрики коммутации равняется суммарной пропускной способности всех портов умноженной на два (поскольку двунаправленная передача - полный дуплекс). Соответственно, сколько бы кадров не было принято коммутатором, все они будут доставлены получателям, если только порт получателя не перегружен. Такой тип производительного коммутатора принято называть «работает на скорости линии» (wirespeed). Отличить такие коммутаторы можно либо по прямому указанию производителя “wirespeed”, либо по производительности фабрики коммутации, которая равняется (или выше) суммарной пропускной способности всех портов умноженной на 2. Если использовать такой коммутатор, то узким местом он являться не будет. Принимая за аксиому то, что клиентские устройства не являются узким местом, то узкое место может появится только в связи с перегрузкой конкретного порта коммутатора. Такая ситуация возникает когда несколько клиентских устройств пытаются передать большой поток данных как одно устройство. Разумеется такой поток проходит через фабрику коммутации, но не «входит» в канал до клиентского устройства. Возможна и обратная ситуация – несколько рабочих станций запросили данные с файлового сервера, но он не может передать их на максимальной скорости, на которой их могут принять рабочие станции, поскольку ограничен скоростью порта через который он подключен к коммутатору. Соответственно, чем больше рабочих станций одновременно запросило данные, тем медленнее они их получат. Чтобы расширить канал применяется транкование (trunking), это объединение каналов в «пучёк». Суть данной технологии в том, что два Ethernet-устройства соединяются несколькими кабелями (или оптическим волокном) с тем, чтобы суммарная пропускная способность этих каналов была достаточной для пропуская потока кадров. Вспомним, что классический Ethernet не допускает таких петель, соответственно, появился новый протокол описываемый стандартом IEEE 802.1q. Протокол транкования поддерживается на коммутаторах начиная с уровня «настраиваемый» и позволяет создавать логические каналы между Ethernet-устройствами которые по пропускной способности будут равны сумме всех объёдиненных каналов. Что важно, так это то, что такое объединение поддерживается как для соединений коммутатор-коммутатор, так и для соединений коммутатор-компьютер. Другими словами, транковыми каналами можно подключать и серверное оборудование и даже рабочие станции. Где могут потребоваться транки? Представим гипотетическую сеть с двумя коммутаторам по 16 портов к которым подключены рабочие станции, а сами коммутаторы соединяются по протоколу Gigabit Ethernet. Однако 100Мб/с * 16портов > 1000Мб/с, соответственно, в моменты максимальной нагрузки (когда все компьютеры передают данные на компьютеры подключенные к другому коммутатору) узким местом станет именно порт который соединяет коммутаторы. Данная проблема решается подключением второго порта Gigabit Ethernet между коммутаторами и созданием логического транкового канала из двух физических подключений по Gigabit Ethernet. В этом случае 100 * 16 < 1000 * 2, теперь канал между двумя коммутаторами способен пропустить весь трафик и не будет являться узким местом. Аналогичным образом можно расширить логический канал до сервера, которому недостаточно пропускной способности Gigabit Ethernet. Обычно это требуется для файлового сервера.
С появлением протокола 802.1q появилась возможность организации резервных каналов не только с помощью протокола STP, но и при помощи создания транков из нескольких каналов. Действительно, если хотя бы один физический канал транка продолжает работать, то продолжает работать и сам транк. Выгодными отличиями от STP при резервировании каналов является практически нулевое время переключения на резервный канал (фактически просто блокирование сбойного) и возможность постоянного использования всех физический соединений (при STP они блокируются и простаивают). Однако, транкование применимо только в том случае, если резервные физические каналы создаются между теми же коммутаторами что и основные. Если требуется создать кольцо из коммутаторов, то для резервирования каналов подходит только STP, поскольку в этом случае резервные соединения создаются не между теми же устройствами.