Пересылка данных коммутатором

Пересылка фреймов коммутатором может осуществляться в двух режимах: в сквозном режиме (cut-through) или в режиме с промежуточным хранением (store-and-forward).

Пересылка данных с промежуточным хранением

При пересылке данных с промежуточным хранением (store-and-forward switching) перед отправкой фрейма коммутатор ожидает пока он поступит полностью. Перед пересылкой фрейма к нему применяются фильтры, и коммутатор считывает адреса источника и получателя. До полного получения фрейма проходит некоторый промежуток времени, называемый задержкой. Задержка увеличивается при увеличении размера фрейма, поскольку для его прочтения требуется большее время. Однако, с другой стороны, в ожидании полного получения фрейма коммутатор может проверить фрейм на наличие в нем ошибок, как показано на рис. 7.11.

Сквозная пересылка

При использовании сквозной коммутации (cut-through switching) коммутатор считывает адрес получателя только в начале получения фрейма. После этого, еще до полного поступления фрейма, начинается его пересылка. В таком режиме уменьшается задержка при передаче, однако возможности коррекции ошибок ограничены (рис. 7.12).

Рис. 7.12. Коммутация с промежуточным хранением

Используются два вида сквозной коммутации:

■ Быстрая пересылка (Fast-forward switching) — Этот тип коммутации обеспечивает минимальную задержку, поскольку пересылка пакета начинается сразу после получения части фрейма, содержащей адрес получателя. Поскольку быстрая пересылка начинается до полного получения пакета, пакеты могут передаваться с ошибками Хотя ошибки бывают относительно редко, а сетевой адаптер получателя отбрасывает пакеты с ошибками при их получении, в некоторых ситуациях передача данных с ошибками может оказаться неприемлемой. Для уменьшения количества пакетов с ошибками рекомендуется использовать режим коммутации без фрагментации. В режиме быстрой пересылки задержка измеряется периодом времени от первого полученного бита до первого отправленного, т.е. по принципу “первым пришел — первым ушел (first in, first out F ).

■ Коммутация без фрагментации (Fragment-free switching) — При использовании этого типа коммутации перед отправкой пакетов происходит фильтрация коллизионных фрагментов, которые составляют большинство пакетов с ошибками. В корректно работающей сети попавшие в коллизию фрагменты имеют размер менее 64 байтов. Все пакеты, имеющие размер более 64 байтов, считаются действительными и обычно не содержат ошибок. При коммутации без фрагментации перед пересылкой пакета проверяется, не является ли он коллизионным фрагментом. При использовании этого вида коммутации задержка также измеряется по методу FIFO.

В каждом режиме коммутации задержка зависит от способа, которым коммутатор пересылает фрейм. Быстрые режимы коммутации приводят к меньшей задержке пакетов на коммутаторе. Однако при быстрой пересылке у коммутатора остается меньше времени на коррекцию ошибок. Меньший уровень коррекции ошибок приводит к увеличению объема повторных передач, поэтому при выборе метода коммутации требуется находить компромиссное решение. Другим вариантом является использование коммутации с промежуточным хранением, которая увеличивает задержку, но гарантирует целостность данных.