Коммутация «на лету»

При коммутации «на лету» поступающий пакет данных передается на выходной порт сразу же после считывания адреса назначения. Анализ всего пакета не осу­ществляется. А это означает, что могут быть пропущены пакеты с ошибками, Такой способ обеспечивает самую высокую скорость коммутации. Передача кад­ров происходит в следующей последовательности:

1. Прием первых байтов кадра (включая байт адреса назначения);

2. Поиск адреса назначения в адресной таблице;

3. Построение матрицей коммутационного пути;

4. Прием остальных байтов кадра;

5. Пересылка всех байтов кадра выходному порту через коммутационную матрицу;

6. Получение доступа к среде передачи;

7. Передача кадра в сеть.

В этом случае коммутатор может выполнить проверку передаваемых кадров, но не может изъять неверные кадры из сети, так как часть их байтов уже пере­дана в сеть. Использование коммутации «на лету» дает значительный выигрыш в производительности, но за счет снижения надежности. В сетях с технологией обнаружения коллизий передача искаженных кадров может привести к наруше­нию целостности данных.

Коммутация с буферизацией

При коммутации с буферизацией входной пакет принимается полностью, потом он проверяется на наличие ошибок (проверка производится по контрольной сумме) и, только, если ошибки не были обнаружены, пакет передается на выход­ной порт. Этот способ гарантирует полную фильтрацию ошибочных пакетов, однако за счет снижения пропускной способности коммутатора по сравнению с коммутацией «на лету».

Бесфрагментная коммутация

Бесфрагментная коммутация занимает промежуточное положение между этими двумя способами: в ней буферизуются только первые 64 байта пакета. Если на этом пакет заканчивается, коммутатор проверяет наличие в нем ошибок по кон­трольной сумме. Если же пакет оказывается длиннее, он передается на выходной порт без проверки.

На разных портах коммутатора ошибки могут возникать с разной интен­сивностью. В связи этим очень полезно иметь возможность выбора способа коммутации. Такая технология получила название адаптивной коммутации. Технология адаптивной коммутации позволяет устанавливать для каждого порта тот режим работы, который оптимален именно для него. Вначале комму­тация на всех портах осуществляется «на лету», затем те порты, на которых возникает много ошибок, переводятся в режим бесфрагментной коммутации. Если же и после этого число неотфильтрованных пакетов с ошибками остается большим (что вполне вероятно, если по сети передается много пакетов длиной более 64 байт), порт переводится в режим коммутации с буферизацией.

Споры о преимуществах коммутации «на лету» над коммутацией с промежу­точной буферизацией не прекращаются. В каких-то случаях администратор сети сам выбирает используемый способ работы, в каких-то — коммутатор самостоя­тельно меняет режимы в зависимости от условий в сети. Одни фирмы позволя­ют администраторам сети конфигурировать коммутатор так, чтобы каждый порт работал в своем режиме; другие требуют, чтобы все порты коммутатора работа­ли в одном режиме.

Инженерами фирмы 3Com разработан набор интегральных схем ASIC, кото­рые обладают широкими функциональными возможностями по управлению по­током данных. Каждый порт коммутатора, построенного на базе микросхемы ASIC, имеет собственный буфер с большой памятью, благодаря чему удалось решить проблему потери кадров. Создана также гибридная микросхема ASIC, в которой быстрота сквозной обработки сочетается с надежностью промежуточ­ной буферизации.

Предложена технология, которая позволяет распределить обработку кадров между микросхемами ASIC, на которых построены порты. Обработка с привяз­кой к порту обеспечивает фильтрацию искаженных кадров на аппаратном уров­не в пределах одной микросхемы.

Некоторые микросхемы поддерживают протокол SNMP и удаленный мони­торинг RMON. Протокол SNMP обеспечивает централизованный контроль. Так как перегрузка процессоров портов или других элементов коммутатора может привести к потере кадров, наблюдение за распределением трафика в сети, по­строенной на коммутаторах, очень важно.

Более надежным способом слежения за трафиком, проходящим через порты коммутатора, является использование агентов RMON. Они собирают детальную информацию об интенсивности трафика, испорченных кадрах, потерянных кад­рах и т. д.