Симметричная коммутация

Понятие симметричной коммутации (Symmetric switching) характеризует коммутатор сети LAN в отношении ширины полосы пропускания, выделяемой каждому порту коммутатора, как показано на рис. 7.13. Симметричный коммутатор обеспечивает соединения между портами с одинаковой полосой пропускания, т.е. между портами 10 Мбит/с или портами 100 Мбит/с. Как показано на рис. 7.14, асимметричный коммутатор сети LAN поддерживает соединения между портами с различной полосой пропускания, например между портом 10 Мбит/с и портом 100 Мбит/с.

Асимметричная коммутация

Асимметричная коммутация (Asymmetric switching) преобладает в сетях модели “клиент-сервер”, в которых несколько пользователей одновременно осуществляют связь с сервером, что требует большей полосы пропускания у порта коммутатора, подсоединенного к серверу, для того чтобы предотвратить переполнение на этом порте. Как будет показано в следующем разделе, в асимметричном коммутаторе необходимо использовать буфер памяти для пересылки данных с порта 100 Мбит/с на порт 10 Мбит/с не вызывая при этом переполнения на порте 10 Мбит/с.

Использование буфера памяти

Метод буферизации данных в памяти может использоваться для пересылки с промежуточным хранением. Буферизация может также использоваться в тех случаях, когда порт получателя занят получением других данных. Область памяти, в которой коммутатор хранит данные, называется буфером памяти. Для пересылки пакетов буфер может использовать два метода: буферизация по портам (port based memory buffering) и буферизация в общей памяти (shared memory buffering).

При использовании буферизации по портам пакеты хранятся в очередях, связанных с конкретными входными портами. Пакет передается на выходной порт только тогда, когда успешно переданы все находящиеся перед ним пакеты очереди. В такой ситуации отдельный пакет в случае занятости его порта-получателя может задержать передачу всех остальных пакетов, находящихся в памяти. Эта задержка происходит даже в том случае, если все остальные пакеты могут быть отправлены на свои открытые порты получателей.

При буферизации в общей памяти все пакеты размещаются буфере коммутатора, который совместно используется всеми портами. При этом каждому порту выделяется требуемый ему объем памяти. Такой метод называется динамическим выделением буферной памяти (dynamic allocation of buffer memory). Пакеты динамически связываются с передающим портом; при этом каждый пакет хранится в области памяти, выделенной этому порту. Это позволяет принимать пакет на одном порте, а отправлять его с другого порта, не перемещая его в другую очередь.

Коммутатор при этом поддерживает карту портов, на которые должны быть отправлены хранящиеся в буфере пакеты. Соответствующие позиции этой карты очищаются только после того, как пакет был успешно отправлен. Поскольку буфер памяти совместно используется всеми портами, размер пакета ограничивается не тем объемом памяти, который выделен его порту, а лишь всем объемом буфера памяти. При передаче крупных пакетов это приводит к уменьшению количества отброшенных пакетов. Это важно при асимметричной коммутации 10/100 Мбит/с, когда данные с порта 100 Мбит/с требуется передавать на порт 10 Мбит/с.