Lai gan visiem slēdžiem ir daudz kopīga, ir lietderīgi tos sadalīt divās klasēs dažādiem uzdevumiem.

Darba grupu slēdži

Darba grupas slēdži nodrošina īpašu joslas platumu jebkuram saimniekdatora pārim, kas savienots ar slēdža portiem. Ja portiem ir vienāds ātrums, paketes saņēmējam jābūt brīvam, lai izvairītos no bloķēšanas.

Atbalstot vismaz tādu adrešu skaitu, kas var būt katra porta segmentā, slēdzis nodrošina 10 Mb/s joslas platumu katram portam. Katrs slēdža ports ir saistīts ar unikālu adresi Ethernet ierīcei, kas pievienota šim portam.

Fiziskais punkts-punkts savienojums starp darba grupas slēdžiem un 10Base-T mezgliem parasti ir vītā pāra neekranēts kabelis ar 10Base-T standarta aprīkojumu, kas uzstādīts mezglos.

Darba grupas slēdži var darboties ar ātrumu 10 vai 100 Mbps dažādiem portiem. Šī iespēja samazina bloķēšanu, mēģinot izveidot vairākus 10 Mb/s klienta savienojumus ar vienu ātrgaitas portu. Klienta-servera darba grupās vairāki 10 Mb/s klienti var piekļūt serverim, kas savienots ar 100 Mb/s portu. Piemērā, kas parādīts 8. attēlā, trīs 10 Mb/s mezgli vienlaikus piekļūst serverim, izmantojot 100 Mb/s portu. No 100 Mb/s joslas platuma, kas pieejams, lai piekļūtu serverim, tiek izmantots 30 Mb/s, bet 70 Mb/s ir pieejams vienlaicīgs savienojums uz vēl septiņu ierīču serveri 10 Mb/s, izmantojot virtuālos kanālus.

Dažādu ātrumu atbalsts ir noderīgs arī Ethernet multiraides slēdžu komplektēšanai, izmantojot 100 Mb/s Fast Ethernet (100Base-T) centrmezglus kā vietējos mugurkaulus. Konfigurācijā, kas parādīta 9. attēlā, slēdži, kas atbalsta 10 Mb/s un 100 Mb/s, ir savienoti ar 100 Mb/s centrmezglu. Vietējā satiksme paliek iekšā darba grupa savukārt pārējā trafika tiek nosūtīta uz tīklu, izmantojot 100 Mbps Ethernet centrmezglu.

Lai izveidotu savienojumu ar 10 vai 100 Mbps atkārtotāju, slēdžam ir jābūt portam, kas spēj apstrādāt lielu skaitu Ethernet adrešu.

Galvenā darba grupu slēdžu priekšrocība ir augsta tīkla veiktspēja darba grupas līmenī, nodrošinot katram lietotājam īpašu joslas platumu (10 Mbps). Turklāt slēdži samazina (līdz nullei) sadursmju skaitu – atšķirībā no tālāk aprakstītajiem mugurkaula slēdžiem, darba grupu slēdži nepārraidīs sadursmes fragmentus uz to galamērķiem. Darba grupu slēdži ļauj pilnībā saglabāt tīkla infrastruktūru no klienta puses, ieskaitot programmas, tīkla adapteri, kabeļi. Maksa par vienu portu darba grupas slēdžiem šodien ir salīdzināma ar pārvaldīta centrmezgla izmaksām.

Mugurkaula slēdži

Maģistrāles slēdži nodrošina vidēja ātruma savienojumu starp pāris neaizņemtiem Ethernet segmentiem. Ja sūtītāja un saņēmēja porta ātrums ir vienāds, uztvērēja segmentam jābūt brīvam, lai izvairītos no bloķēšanas.

Darba grupas līmenī katram mezglam ir 10 Mb/s joslas platums ar citiem tā paša segmenta mezgliem. Pakete, kas adresēta ārpus šīs grupas, tiks pārsūtīta ar maģistrālo slēdzi, kā parādīts 10. attēlā. Maģistrālais slēdzis ļauj vienlaicīgi pārsūtīt paketes ar vidēju ātrumu starp jebkuru portu pāri. Tāpat kā darba grupas slēdži, arī maģistrālie slēdži var atbalstīt dažādu ātrumu saviem portiem. Maģistrāles slēdži var darboties ar 10Base-T un koaksiālajiem segmentiem. Vairumā gadījumu mugurkaula slēdžu izmantošana nodrošina vienkāršāku un vairāk efektīva metode uzlabota tīkla veiktspēja salīdzinājumā ar maršrutētājiem un tiltiem.

Galvenais trūkums, strādājot ar mugurkaula slēdžiem, ir tas, ka darba grupas līmenī lietotāji strādā ar kopīgu vidi, ja tie ir savienoti ar segmentiem, kas organizēti, pamatojoties uz atkārtotājiem vai koaksiālo kabeli. Turklāt reakcijas laiks darba grupas līmenī var būt diezgan garš. Atšķirībā no mezgliem, kas savienoti ar slēdžu portiem, mezgliem, kas atrodas uz 10Base-T vai koaksiālajiem segmentiem, netiek garantēts 10 Mb/s joslas platums, un tiem bieži ir jāgaida, līdz citi mezgli pabeigs pārsūtīt savas paketes. Darba grupas līmenī sadursmes joprojām tiek saglabātas, un pakešu fragmenti ar kļūdām tiks pārsūtīti uz visiem tīkliem, kas savienoti ar mugurkaulu. No šiem trūkumiem var izvairīties, izmantojot slēdžus darba grupas līmenī, nevis 10Base-T centrmezglu. Visprasīgākajās lietojumprogrammās 100 Mbps slēdzis var darboties kā ātrgaitas mugurkauls darba grupu slēdžiem ar 10 un 100 Mbps portiem, 100 Mbps centrmezgliem un serveriem, kuriem ir 100 Mbps Ethernet adapteri.

Spēju salīdzinājums

Galvenās Ethernet slēdžu īpašības ir parādītas tabulā:

Ethernet slēdžu priekšrocības

Šīs ir galvenās Ethernet slēdžu izmantošanas priekšrocības:
Palieliniet produktivitāti, izmantojot ātrdarbīgus savienojumus starp Ethernet segmentiem (mugurkaula slēdži) vai tīkla mezgliem (darba grupas slēdži). Atšķirībā no koplietojamās vides Ethernet slēdži var nodrošināt integrētu veiktspējas pieaugumu, kad tīklam tiek pievienoti lietotāji vai segmenti.
Samazinātas sadursmes, īpaši, ja katrs lietotājs ir savienots ar atsevišķu slēdža portu.
Zemas izmaksas pārejā no koplietojamās uz komutācijas vidi, saglabājot esošo 10 Mbps Ethernet infrastruktūru (kabeļi, adapteri, programmas).
Uzlabo drošību, pārsūtot paketes tikai uz portu, kuram ir pievienots galamērķis.
Zems un paredzams latentums, jo joslu koplieto neliels skaits lietotāju (ideālā gadījumā viens).

Tīkla ierīču salīdzinājums

Atkārtotāji

Ethernet retranslatori, ko bieži dēvē par centrmezgliem vai centrmezgliem 10Base-T tīklu kontekstā, darbojas saskaņā ar IEEE 802.3 standartu. Retranslators vienkārši pārsūta saņemtās paketes uz visiem saviem portiem neatkarīgi no galamērķa.

Lai gan visas ierīces, kas savienotas ar Ethernet retranslatoru (ieskaitot citus atkārtotājus), "redz" visu tīkla trafiku, tikai mērķa mezglam vajadzētu saņemt paketi. Visiem pārējiem mezgliem šī pakete OBLIGĀTI ir jāignorē. dažas tīkla ierīces (piemēram, protokolu analizatori) darbojas, pamatojoties uz to, ka tīkla vide (piemēram, Ethernet) ir publiski pieejama, un analizē visu tīkla trafiku. Tomēr dažās vidēs katra mezgla iespēja redzēt visas paketes ir nepieņemama drošības apsvērumu dēļ.

No veiktspējas viedokļa atkārtotāji vienkārši pārsūta paketes, izmantojot visu kanāla joslas platumu. Retranslatora ieviestais latentums ir ļoti zems (mazāk nekā 3 mikrosekundes saskaņā ar IEEE 802.3). Tīkliem, kuros ir atkārtotāji, ir 10 Mb/s joslas platums, kas līdzīgs koaksiālajam segmentam, un tie ir caurspīdīgi lielākajai daļai tīkla protokoli piemēram, TCP / IP un IPX.

Tilti

Tilti darbojas saskaņā ar IEEE 802.1d standartu. Tāpat kā Ethernet slēdži, tilti ir protokola agnostiķi un pārsūta paketes uz portu, kuram ir pievienots galamērķis. Tomēr atšķirībā no vairuma Ethernet slēdžu tilti nepārsūta sadursmes un kļūdu paketes, jo visas paketes tiek buferētas pirms nosūtīšanas uz mērķa portu. Pakešu buferizācija (saglabāt un pārsūtīt) ievieš latentumu salīdzinājumā ar pārslēgšanu lidojumā. Tilti var nodrošināt veiktspēju, kas vienāda ar vides joslas platumu, taču iekšējā bloķēšana nedaudz palēnina to darbību.

Maršrutētāji

Maršrutētāju darbība ir atkarīga no tīkla protokoliem, un to nosaka ar protokolu saistītā informācija, kas atrodas paketē. Tāpat kā tilti, maršrutētāji nesūta pakešu fragmentus uz galamērķi, kad notiek sadursmes. Maršrutētāji visu paketi saglabā savā atmiņā pirms nosūtīšanas uz galamērķi, tāpēc, izmantojot maršrutētājus, paketes tiek pārraidītas ar aizkavi. Maršrutētāji var nodrošināt joslas platumu, kas vienāds ar saites joslas platumu, tomēr tiem ir raksturīga iekšēja bloķēšana. Atšķirībā no atkārtotājiem, tiltiem un slēdžiem, maršrutētāji modificē visas pārsūtītās paketes.

Kopsavilkums

Galvenās atšķirības starp tīkla ierīcēm ir parādītas 2. tabulā.

Šis LAN ir veidots uz slēdžiem, tāpēc šajā nodaļā ir apskatīti galvenie slēdžu veiktspējas raksturlielumi.

Galvenās slēdža īpašības, kas mēra tā veiktspēju, ir:

• - filtrēšanas ātrums;
• - maršrutēšanas ātrums (pārsūtīšana);
• - caurlaidspēja;
• - kadru pārraides aizkave.

Turklāt ir vairāki slēdža raksturlielumi, kas visvairāk ietekmē norādītos veiktspējas raksturlielumus. Tie ietver:

• - kadra bufera (-u) lielums;
• - iekšējā autobusa veiktspēja;
• - procesora vai procesoru veiktspēja;
• - iekšējās adrešu tabulas lielums.

Filtrēšana un kadru pārsūtīšanas ātrums ir divi galvenie slēdža veiktspējas raksturlielumi. Šie raksturlielumi ir neatņemami rādītāji, tie nav atkarīgi no tā, kā slēdzis ir tehniski īstenots.

Filtrēšanas ātrums nosaka ātrumu, ar kādu slēdzis kadru apstrādē veic šādas darbības:

• - kadra saņemšana savā buferī;
• - rāmja iznīcināšana, jo tā mērķa ports ir tāds pats kā avota ports.

Pārsūtīšanas ātrums nosaka ātrumu, ar kādu slēdzis veic šādus kadru apstrādes posmus:

• - kadra saņemšana savā buferī;
• - adrešu tabulas apskate, lai atrastu kadra galamērķa adreses portu;
• - kadru pārraide uz tīklu caur mērķa portu, kas atrodams adrešu tabulā.

Gan filtrēšanas ātrumu, gan progresēšanas ātrumu parasti mēra kadros sekundē. Ja slēdža raksturlielumos nav norādīts, kuram protokolam un kādam kadra izmēram tiek dotas filtrēšanas un pārsūtīšanas ātruma vērtības, tad pēc noklusējuma tiek uzskatīts, ka šie rādītāji ir norādīti Ethernet protokolam un minimālā izmēra kadriem. , tas ir, kadri ar 64 baitu garumu (bez preambulas), ar datu lauku 46 baiti. Ja tarifi ir norādīti konkrētam protokolam, piemēram, Token Ring vai FDDI, tad tie tiek doti arī šī protokola minimālā garuma kadriem (piemēram, FDDI protokola kadriem ar 29 baitu garumu).

Minimālā garuma kadru izmantošana kā galvenais slēdža ātruma indikators ir saistīts ar faktu, ka šādi kadri vienmēr rada slēdža visgrūtāko darbības režīmu, salīdzinot ar cita formāta kadriem ar vienādu pārsūtīšanas joslas platumu. lietotāja dati. Tāpēc, pārbaudot slēdzi, minimālā kadra garuma režīms tiek izmantots kā visgrūtākais tests, kuram ir jāpārbauda slēdža spēja darboties zem tam sliktākās satiksmes parametru kombinācijas. Turklāt minimālā garuma paketēm filtrēšanas un pārsūtīšanas ātrumiem ir maksimālā vērtība, kam nav maza nozīme, reklamējot slēdzi.

Joslas platums Slēdzi mēra pēc lietotāja datu apjoma, kas tiek pārsūtīts laika vienībā caur tā portiem. Tā kā slēdzis darbojas saites līmenī, lietotāja dati tam ir dati, kas tiek pārvadāti protokola kadru datu laukā. saites slānis- Ethernet, Token Ring, FDDI utt. Maksimālā vērtība slēdža joslas platums vienmēr tiek sasniegts kadros maksimālais garums, jo šajā gadījumā kadra apkalpošanas informācijas pieskaitāmo izmaksu daļa ir daudz mazāka nekā minimālā garuma kadriem, un laiks, kurā pārslēdzējs veic kadru apstrādes darbības uz vienu lietotāja informācijas baitu, ir ievērojami mazāks.

Slēdža caurlaidspējas atkarību no pārraidīto kadru lieluma labi ilustrē Ethernet protokola piemērs, kuram, pārsūtot minimālā garuma kadrus, pārraides ātrums ir 14880 kadri sekundē un caurlaidspēja 5,48 Mbps. tiek sasniegts, un, pārraidot maksimālā garuma kadrus, tiek sasniegts pārraides ātrums 812. kadri sekundē un joslas platums 9,74 Mbps. Pārejot uz īsākajiem kadriem, caurlaidspēja samazinās gandrīz divas reizes, un tas neņem vērā laika zudumu, ko slēdzis apstrādā kadrus.

Kadra pārsūtīšanas latentums tiek mērīts kā laiks, kas pagājis no brīža, kad pirmais kadra baits nonāk slēdža ievades portā, līdz brīdim, kad šis baits parādās slēdža izvades portā. Latentums ir laika summa, kas nepieciešams, lai buferētu kadra baitus, kā arī laiks, kas nepieciešams, lai slēdzis apstrādātu kadru — atrodiet adrešu tabulu, izlemiet, vai filtrēt vai pārsūtīt, un piekļūt izejai. ostas vide.

Slēdža radītā aizkaves apjoms ir atkarīgs no tā darbības režīma. Ja pārslēgšana tiek veikta "lidojumā", aizkave parasti ir neliela un svārstās no 10 μs līdz 40 μs, bet ar pilna kadra buferizāciju - no 50 μs līdz 200 μs (minimālajam kadra garumam).

Slēdzis ir vairāku portu ierīce, tāpēc ir ierasts, ka tas visus iepriekš minētos raksturlielumus (izņemot kadru pārraides aizkavi) piešķir divās versijās. Pirmā iespēja ir slēdža kopējā veiktspēja ar vienlaicīgu trafika pārsūtīšanu visās tā ostās, otrā iespēja ir veiktspēja katrā portā.

Tā kā, vienlaikus pārraidot trafiku pa vairākām ostām, ir ļoti daudz trafika iespēju, kas atšķiras pēc kadru lieluma straumē, kadru straumju vidējās intensitātes sadalījuma starp galamērķa portiem, intensitātes variācijas koeficientiem. kadru straumēm utt. tml., tad, salīdzinot slēdžus pēc veiktspējas, ir jāņem vērā, kādam trafika veidam tika iegūti publicētie veiktspējas dati.

Nepieciešamo novērtējums kopējais sniegums slēdzis.

Ideālā gadījumā tīklā uzstādītais slēdzis pārraida kadrus starp mezgliem, kas savienoti ar tā portiem, ar ātrumu, kādā mezgli ģenerē šos kadrus, neieviešot papildu aizkavi vai nezaudējot vienu kadru. Reālajā praksē slēdzis vienmēr rada zināmas aizkaves kadru pārraidē, kā arī var zaudēt dažus kadrus, tas ir, nepiegādāt tos adresātiem. Sakarā ar iekšējās organizācijas atšķirībām dažādi modeļi slēdžus, ir grūti paredzēt, kā konkrēts slēdzis pārraidīs kadrus konkrētam satiksmes modelim. Labākais kritērijs joprojām ir prakse ievietot slēdzi reālā tīklā un izmērīt tā ieviestās aizkaves un zaudēto kadru skaitu.

Papildus joslas platumam atsevišķi elementi slēdža veiktspēju, piemēram, portu procesorus vai koplietojamo kopni, slēdža veiktspēju ietekmē tādi parametri kā adrešu tabulas lielums un koplietotā bufera vai atsevišķu portu buferu lielums.

Adrešu tabulas lielums.

Maksimālā adrešu tabulas ietilpība nosaka maksimālo MAC adrešu skaitu, ar kurām slēdzis var darboties vienlaikus. Tā kā slēdži visbiežāk izmanto īpašu procesora bloku, lai veiktu darbības katrā portā ar savu atmiņu, lai saglabātu adrešu tabulas gadījumu, slēdžu adrešu tabulas lielums parasti tiek norādīts katram portam. Dažādu procesoru moduļu adrešu tabulas gadījumi ne vienmēr satur vienu un to pašu adrešu informāciju - visticamāk, nebūs daudz adrešu dublikātu, ja vien trafika sadale no katra porta nav pilnībā iespējama starp pārējiem portiem. Katrs ports saglabā tikai nesen izmantotās adrešu kopas.

Maksimālais MAC adrešu skaits, ko porta procesors var atcerēties, ir atkarīgs no slēdža lietojuma. Darba grupas slēdži parasti atbalsta tikai dažas adreses katrā portā, jo tie ir paredzēti mikrosegmentu veidošanai. Nodaļu slēdžiem ir jāatbalsta vairāki simti adrešu, savukārt tīkla mugurkaula slēdžiem jāatbalsta līdz pat vairākiem tūkstošiem, parasti no 4K līdz 8K adrešu.

Nepietiekama adrešu tabulas jauda var palēnināt slēdzi un aizsprostot tīklu ar pārmērīgu trafiku. Ja porta procesora adrešu tabula ir pilnībā pilna un ienākošajā paketē tiek atrasta jauna avota adrese, tad tai ir jāizspiež no tabulas jebkura vecā adrese un vietā jāievieto jauna. Šī darbība pati par sevi prasīs daļu no procesora laika, bet galvenais veiktspējas zudums tiks novērots, kad pienāk kadrs ar mērķa adresi, kas bija jānoņem no adrešu tabulas. Tā kā kadra galamērķa adrese nav zināma, slēdzim šis kadrs ir jāpārsūta uz visiem citiem portiem. Šī darbība radīs lieku darbu daudziem portu procesoriem, turklāt šī kadra kopijas nokritīs arī uz tiem tīkla segmentiem, kur tās ir pilnīgi nevajadzīgas.

Daži slēdžu ražotāji risina šo problēmu, mainot veidu, kā viņi apstrādā rāmjus ar nezināmu galamērķi. Viens no slēdža portiem ir konfigurēts kā maģistrāles ports, uz kuru pēc noklusējuma tiek pārsūtīti visi kadri ar nezināmu adresi. Maršrutētos šis paņēmiens ir izmantots jau ilgu laiku, ļaujot samazināt adrešu tabulu izmērus tīklos, kas sakārtoti hierarhiskā veidā.

Rāmis tiek nosūtīts uz maģistrālo portu, pieņemot, ka šis ports ir savienots ar augšupējo slēdzi, kuram ir pietiekama adrešu tabulas jauda un kurš zina, kur nosūtīt jebkuru kadru. Piemērs veiksmīgai kadru pārsūtīšanai, izmantojot maģistrālo portu, ir parādīts 4.1. attēlā. Slēdzis augstākais līmenis ir informācija par visiem tīkla mezgliem, tāpēc rāmis ar MAC3 mērķa adresi, kas tam tiek pārsūtīts caur maģistrālo portu, tiek pārsūtīts uz to pa 2. portu uz slēdzi, kuram ir pievienots mezgls ar MAC3 adresi.

4.1. attēls. Maģistrāles porta izmantošana, lai piegādātu kadrus ar nezināmu mērķa adresi

Lai gan maģistrālo porta metode daudzos gadījumos darbosies efektīvi, ir iespējams iedomāties situācijas, kad kadri vienkārši tiktu pazaudēti. Viena no šīm situācijām ir attēlota 4.2. attēlā. Zemākā līmeņa slēdzis no adrešu tabulas ir noņēmis MAC8 adresi, kas ir savienota ar tā portu 4, lai atbrīvotu vietu jaunajai MAC3 adresei. Kad tiek piegādāts rāmis ar galamērķi MAC8, slēdzis to pārsūta uz maģistrāles portu 5, caur kuru rāmis nonāk augšējā līmeņa slēdzī. Šis slēdzis no adrešu tabulas redz, ka MAC8 adrese pieder tā portam 1, caur kuru tas iekļuva slēdžā. Tāpēc kadrs netiek tālāk apstrādāts un tiek vienkārši izfiltrēts, un līdz ar to nesasniedz adresātu. Tāpēc uzticamāk ir izmantot slēdžus ar pietiekamu skaitu adrešu tabulu katram portam un slēdžu pārvaldības moduļa atbalstu koplietotajai adrešu tabulai.

Attēls 4.2. Kadra zudums, izmantojot maģistrālo portu

Bufera izmērs.

Slēdža iekšējā buferatmiņa tiek izmantota, lai īslaicīgi saglabātu datu kadrus gadījumos, kad tos nevar uzreiz pārsūtīt uz izvades portu. Buferis ir paredzēts, lai izlīdzinātu īslaicīgas satiksmes pulsācijas. Patiešām, pat ja satiksme ir labi līdzsvarota un portu procesoru un citu slēdža apstrādes elementu veiktspēja ir pietiekama, lai pārsūtītu vidējās trafika vērtības, tas negarantē, ka to veiktspēja būs pietiekama ļoti lielās maksimālās slodzes apstākļos. Piemēram, satiksme var nonākt vienlaikus visās slēdža ieejās vairākus desmitus milisekundes, neļaujot tai pārsūtīt saņemtos kadrus uz izvades portiem.

Lai novērstu kadru zudumu, ja īslaicīgi vairākkārt pārsniedz vidējo satiksmes intensitāti (un par lokālie tīkli bieži vien ir trafika pulsācijas koeficienta vērtības diapazonā no 50 līdz 100), vienīgais līdzeklis ir liels buferis. Tāpat kā adrešu tabulu gadījumā, katram porta procesoram parasti ir savs buferatmiņa rāmju uzglabāšanai. Jo lielāks ir šīs atmiņas apjoms, jo mazāka iespējamība kadru zudumiem pārslodzes laikā, lai gan, ja vidējās trafika vērtības nav līdzsvarotas, buferis agrāk vai vēlāk pārpildīsies.

Parasti slēdžiem, kas paredzēti darbam kritiskās tīkla daļās, buferatmiņa ir vairāki desmiti vai simti kilobaitu vienā portā. Ir labi, ja šo buferatmiņu var pārdalīt starp vairākiem portiem, jo ​​vienlaicīga pārslodze vairākos portos ir maz ticama. Papildu līdzekļi aizsardzība var būt buferis, kas kopīgs visiem slēdžu pārvaldības moduļa portiem. Šāda bufera izmērs parasti ir vairāki megabaiti.

Galvenās slēdža īpašības, kas mēra tā veiktspēju, ir:

filtrēšanas ātrums;

Maršrutēšanas ātrums (pārsūtīšana);

Caurlaide;

Kadra pārraides aizkave.

Turklāt ir vairāki slēdža raksturlielumi, kas visvairāk ietekmē norādītos veiktspējas raksturlielumus. Tie ietver:

Rāmja bufera lielums;

Iekšējā kopnes veiktspēja;

procesora vai procesoru veiktspēja;

Iekšējās adrešu tabulas lielums.

Filtrēšanas ātrums un avansa likme

Filtrēšana un kadru pārsūtīšanas ātrums ir divi galvenie slēdža veiktspējas raksturlielumi. Šie raksturlielumi ir neatņemami rādītāji, tie nav atkarīgi no tā, kā slēdzis ir tehniski īstenots.

Filtrēšanas ātrums nosaka ātrumu, ar kādu slēdzis kadru apstrādē veic šādas darbības:

Kadra saņemšana buferī;

Kadrs tiek iznīcināts, jo tā mērķa ports ir tāds pats kā avota ports.

Uz priekšu ātrums nosaka ātrumu, ar kādu slēdzis veic šādas kadru apstrādes darbības:

Kadra saņemšana buferī;

Adrešu tabulas apskate, lai atrastu kadra galamērķa adreses portu;

Rāmja pārsūtīšana uz tīklu, izmantojot adreses tabulā atrodamo mērķa portu.

Gan filtrēšanas ātrumu, gan progresēšanas ātrumu parasti mēra kadros sekundē. Ja slēdža raksturlielumos nav norādīts, kuram protokolam un kādam kadra izmēram tiek dotas filtrēšanas un pārsūtīšanas ātruma vērtības, tad pēc noklusējuma tiek uzskatīts, ka šie rādītāji ir norādīti Ethernet protokolam un minimālā izmēra kadriem. , tas ir, kadri ar 64 baitu garumu (bez preambulas), ar datu lauku 46 baiti. Ja tarifi ir norādīti konkrētam protokolam, piemēram, Token Ring vai FDDI, tad tie tiek doti arī šī protokola minimālā garuma kadriem (piemēram, FDDI protokola kadriem ar 29 baitu garumu). Minimālā garuma kadru izmantošana kā galvenais slēdža ātruma indikators ir saistīts ar faktu, ka šādi kadri vienmēr rada slēdža visgrūtāko darbības režīmu, salīdzinot ar cita formāta kadriem ar vienādu pārsūtīšanas joslas platumu. lietotāja dati. Tāpēc, pārbaudot slēdzi, minimālā kadra garuma režīms tiek izmantots kā visgrūtākais tests, kuram ir jāpārbauda slēdža spēja darboties zem tam sliktākās satiksmes parametru kombinācijas. Turklāt minimālā garuma paketēm filtrēšanas un pārsūtīšanas ātrumiem ir maksimālā vērtība, kam nav maza nozīme, reklamējot slēdzi.

Joslas platums

Pārslēgt joslas platumu mēra pēc lietotāja datu apjoma, kas tiek pārraidīts laika vienībā caur tā portiem. Tā kā slēdzis darbojas saites slānī, lietotāja dati tam ir dati, kas tiek pārnesti saišu slāņa protokolu rāmju datu laukā - Ethernet, Token Ring, FDDI utt. Slēdžu caurlaidspējas maksimālā vērtība vienmēr tiek sasniegta uz maksimālā garuma kadriem, jo ​​šajā gadījumā kadra apkalpošanas informācijas pieskaitāmo izmaksu daļa ir daudz mazāka nekā minimālā garuma kadriem, un laiks slēdzis, lai veiktu kadru apstrādes darbības uz vienu lietotāja informācijas baitu, ir ievērojami mazāks.

Slēdža caurlaidspējas atkarību no pārraidīto kadru lieluma labi ilustrē Ethernet protokola piemērs, kuram, pārsūtot minimālā garuma kadrus, pārraides ātrums ir 14880 kadri sekundē un caurlaidspēja 5,48. Mb / s tiek sasniegts, un, pārraidot maksimālā garuma kadrus, tiek sasniegts pārraides ātrums 812. kadri sekundē un joslas platums 9,74 Mb / s. Pārejot uz īsākajiem kadriem, caurlaidspēja samazinās gandrīz divas reizes, un tas neņem vērā laika zudumu, ko slēdzis apstrādā kadrus.

Pārraides kavēšanās

Kadra pārraides aizkave tiek mērīts kā laiks, kas pagājis no brīža, kad kadra pirmais baits nonāk slēdža ievades portā, līdz brīdim, kad šis baits parādās slēdža izejas portā. Latentums ir laika summa, kas nepieciešams, lai buferētu kadra baitus, kā arī laiks, kas nepieciešams, lai slēdzis apstrādātu kadru — atrodiet adrešu tabulu, izlemiet, vai filtrēt vai pārsūtīt, un piekļūt izejai. ostas vide.

Slēdža radītā aizkaves apjoms ir atkarīgs no tā darbības režīma. Ja pārslēgšana tiek veikta "lidojumā", aizkave parasti ir neliela un svārstās no 10 μs līdz 40 μs, bet ar pilna kadra buferizāciju - no 50 μs līdz 200 μs (minimālajam kadra garumam).

Slēdzis ir vairāku portu ierīce, tāpēc ir ierasts, ka tas visus iepriekš minētos raksturlielumus (izņemot kadru pārraides aizkavi) piešķir divās versijās. Pirmā iespēja ir slēdža kopējā veiktspēja ar vienlaicīgu trafika pārsūtīšanu visās tā ostās, otrā iespēja ir veiktspēja katrā portā.

Tā kā, vienlaikus pārraidot trafiku pa vairākām ostām, ir ļoti daudz trafika iespēju, kas atšķiras pēc kadru lieluma straumē, kadru straumju vidējās intensitātes sadalījuma starp galamērķa portiem, intensitātes variācijas koeficientiem. kadru straumēm utt. tml., tad, salīdzinot slēdžus pēc veiktspējas, ir jāņem vērā, kādam trafika veidam tika iegūti publicētie veiktspējas dati. Diemžēl slēdžiem (kā arī maršrutētājiem) nav vispārpieņemtu testa trafika modeļu, ko varētu izmantot, lai iegūtu salīdzināmus veiktspējas raksturlielumus, kā tas tiek darīts, lai iegūtu tādu skaitļošanas sistēmu kā TPC-A vai SPECint92 veiktspējas raksturlielumus. Dažas laboratorijas, kas pastāvīgi pārbauda sakaru iekārtas, ir izstrādājušas detalizētus slēdžu testēšanas nosacījumu aprakstus un izmanto tos savā praksē, taču šie testi vēl nav kļuvuši par vispārīgiem rūpnieciskiem.

sniegumu ir:

• kadru filtrēšanas ātrums;
• kadru virzīšanas ātrums;
• joslas platums;
• pārraides kavēšanās rāmis.

Turklāt ir vairāki slēdža raksturlielumi, kas visvairāk ietekmē norādītos veiktspējas raksturlielumus. Tie ietver:

• komutācijas veids;
• kadra bufera(-u) lielums;
• komutācijas matricas veiktspēja;
• procesora vai procesoru veiktspēja;
• izmērs komutācijas tabulas.

Filtrēšanas ātrums un kadru virzīšanas ātrums

Filtrēšana un kadru pārsūtīšanas ātrums ir divi galvenie slēdža veiktspējas raksturlielumi. Šie raksturlielumi ir neatņemami rādītāji un nav atkarīgi no tā, kā slēdzis ir tehniski īstenots.

Filtrēšanas ātrums

• kadra saņemšana savā buferī;
• kadra izmešana, ja tajā tiek atrasta kļūda (neatbilst čekas summa, vai kadrs ir mazāks par 64 baitiem vai lielāks par 1518 baitiem);
• nomest rāmi, lai novērstu tīkla cilpas;
• nometiet rāmi saskaņā ar portā konfigurētajiem filtriem;
• skatīšanās komutācijas tabulas lai atrastu mērķa portu, pamatojoties uz kadra uztvērēja MAC adresi, un nomestu rāmi, ja kadra sūtītājs un saņēmējs ir savienoti ar vienu un to pašu portu.

Gandrīz visu slēdžu filtrēšanas ātrums ir nebloķējošs - slēdzim ir laiks nomest kadrus atbilstoši to ierašanās ātrumam.

Pārsūtīšanas ātrums nosaka ātrumu, ar kādu slēdzis veic šādas kadru apstrādes darbības:

• kadra saņemšana savā buferī;
• skatīšanās komutācijas tabulas lai atrastu galamērķa portu, pamatojoties uz kadra saņēmēja MAC adresi;
• kadru pārraide uz tīklu, izmantojot atrasto on komutācijas galds galamērķa osta.

Gan filtrēšanas ātrumu, gan progresēšanas ātrumu parasti mēra kadros sekundē. Ja slēdža raksturlielumos nav norādīts, kuram protokolam un kādam kadra izmēram tiek doti filtrēšanas un pārsūtīšanas ātrumi, tad pēc noklusējuma tiek pieņemts, ka šie rādītāji ir norādīti Ethernet protokolam un minimālā izmēra kadriem, tas ir, kadri ar 64 baitu garumu (bez preambulas) ar datu lauku 46 baiti. Īsākā kadra garuma izmantošana kā galvenais slēdža apstrādes ātruma indikators ir saistīts ar faktu, ka šādi kadri vienmēr rada vissmagāko slēdža darbības režīmu, salīdzinot ar cita formāta kadriem ar vienādu pārraidīto lietotāja datu joslas platumu. . Tāpēc, pārbaudot slēdzi, īsākā kadra pārraides režīms tiek izmantots kā visgrūtākais tests, kuram ir jāpārbauda slēdža spēja darboties sliktākajā satiksmes parametru kombinācijā.

Pārslēgt caurlaidspēju mēra pēc lietotāja datu apjoma (megabitos vai gigabitos sekundē), kas tiek pārraidīts laika vienībā caur tā portiem. Tā kā slēdzis darbojas saites līmenī, lietotāja dati tam ir dati, kas tiek pārnesti saišu slāņa protokolu rāmju datu laukā - Ethernet, Fast Ethernet uc Šajā gadījumā pieskaitāmo izmaksu daļa kadra apkalpošanas informācija ir daudz zemāka nekā minimālā garuma kadriem, un laiks, kurā slēdzis veic kadru apstrādes darbības uz vienu lietotāja informācijas baitu, ir ievērojami mazāks. Tāpēc slēdzis var bloķēt īsākos kadrus, taču tam joprojām ir ļoti labs caurlaidspējas ātrums.

Kadru pārsūtīšanas aizkave (uz priekšu aizkave) tiek mērīts kā laiks, kas pagājis no brīža, kad kadra pirmais baits nonāk slēdža ievades portā, līdz brīdim, kad šis baits parādās tā izvades portā. Latentums ir laika summa, kas nepieciešams, lai buferētu kadra baitus, kā arī laiks, kas nepieciešams, lai slēdzis apstrādātu kadru, proti, lai skatītu. komutācijas tabulas, nolemjot veicināt un iegūt piekļuvi izejas ostas videi.

Slēdža radītā aizkaves apjoms ir atkarīgs no tā izmantotās pārslēgšanas metodes. Ja pārslēgšana tiek veikta bez buferizācijas, aizkave parasti ir neliela un svārstās no 5 līdz 40 μs, bet ar pilna kadra buferizāciju - no 50 līdz 200 μs (minimālā garuma kadriem).

Pārslēgšanas galda izmērs

Maksimālā ietilpība komutācijas tabulas definē limita summa MAC adreses, ar kurām slēdzis var darboties vienlaikus. V komutācijas galds katram portam var saglabāt gan dinamiski apgūtās MAC adreses, gan statiskās MAC adreses, kuras izveidojis tīkla administrators.

Maksimālā MAC adrešu skaita vērtība, ko var saglabāt komutācijas galds atkarīgs no slēdža pielietojuma. D-Link darba grupas un mazo biroju slēdži parasti atbalsta 1K līdz 8K MAC adrešu tabulu. Lielie darba grupu slēdži atbalsta 8K līdz 16K MAC adrešu tabulas, savukārt mugurkaula slēdži parasti atbalsta 16K līdz 64K vai vairāk.

Nepietiekama jauda komutācijas tabulas var izraisīt pārslēgšanās palēnināšanos un tīkla aizsērēšanu ar pārmērīgu trafiku. Ja slēdžu tabula ir pilna un ports ienākošajā kadrā sastopas ar jaunu avota MAC adresi, slēdzis nevarēs to pievienot tabulai. Šajā gadījumā atbildes rāmis uz šo MAC adresi tiks nosūtīts caur visiem portiem (izņemot avota portu), t.i. izraisīs lavīnu pārraidi.

Rāmja bufera izmērs

Lai nodrošinātu kadru pagaidu uzglabāšanu gadījumos, kad tos nevar uzreiz pārsūtīt uz izejas portu, slēdži atkarībā no realizētās arhitektūras ir aprīkoti ar buferiem pie ieejas, izejas portiem vai kopēju buferi visiem portiem. Bufera lielums ietekmē gan kadru pārsūtīšanas latentumu, gan pakešu zuduma ātrumu. Tāpēc, jo lielāka ir buferatmiņa, jo mazāka ir kadru zuduma iespējamība.

Parasti slēdžiem, kas paredzēti darbam kritiskās tīkla daļās, buferatmiņa ir vairāki desmiti vai simti kilobaitu vienā portā. Visiem portiem kopīgais buferis parasti ir vairākus megabaitus liels.

Galvenie tehniskie parametri, ko var novērtēt slēdzim, kas izveidots, izmantojot jebkuru arhitektūru, ir filtrēšanas ātrums un pārsūtīšanas ātrums.

Filtrēšanas ātrums nosaka kadru skaitu sekundē, ar kuru slēdzim ir laiks veikt šādas darbības:

• kadra saņemšana savā buferī;
• kadra galamērķa adreses porta atrašana adrešu tabulā;
• kadra iznīcināšana (mērķa ports ir tāds pats kā avota ports).

Pārvietošanās ātrums, pēc analoģijas ar iepriekšējo rindkopu, nosaka kadru skaitu sekundē, ko var apstrādāt saskaņā ar šādu algoritmu:

• saņem rāmi savā buferī,
• atrast portu kadra galamērķa adresei;
• kadru pārraide uz tīklu caur atrasto mērķa portu (saskaņā ar adrešu atbilstības tabulu).

Pēc noklusējuma tiek uzskatīts, ka šie rādītāji tiek mērīti Ethernet protokols minimālā izmēra kadriem (64 baitus gari). Tā kā galvenes analīze aizņem lielāko daļu laika, jo īsāki ir pārraidītie kadri, jo nopietnāku slodzi tie rada procesoram un slēdža kopnei.

Nākamie svarīgākie slēdža tehniskie parametri būs:

• caurlaidspēja;
• kadru pārraides aizkave.
• iekšējās adrešu tabulas lielums.
• kadra bufera(-u) lielums;
• slēdža veiktspēja;

Caurlaidību mēra pēc datu apjoma, kas tiek pārraidīts caur portiem laika vienībā. Protams, jo garāks ir kadra garums (vienai galvenei ir pievienots vairāk datu), jo lielākam jābūt joslas platumam. Tātad ar tipisku "pases" ātrumu šādām ierīcēm 14880 kadri sekundē caurlaidspēja būs 5,48 Mb / s 64 baitu paketēs, un datu pārsūtīšanas ātrumu ierobežos slēdzis.

Tajā pašā laikā, pārsūtot maksimālā garuma (1500 baiti) kadrus, pārsūtīšanas ātrums būs 812 kadri sekundē, un joslas platums būs 9,74 Mb / s. Faktiski datu pārraides ierobežojumu noteiks Ethernet protokola ātrums.

Kadra pārsūtīšanas aizkave ir laiks, kas pagājis no brīža, kad kadrs tika ierakstīts slēdža ievades porta buferī, līdz tas parādījās tā izvades portā. Var teikt, ka tas ir viena kadra pārejas laiks (buferizācija, tabulas skenēšana, izlemšana, vai filtrēt vai pārsūtīt, un piekļuve izejas porta videi).

Kavēšanās lielums ir ļoti atkarīgs no kadru virzīšanas veida. Ja tiek izmantota "on-the-fly" pārslēgšanas metode, aizkaves ir nelielas un svārstās no 10 μs līdz 40 μs, savukārt ar pilnu buferizāciju - no 50 μs līdz 200 μs (atkarībā no kadra garuma).

Slēdža (vai pat vienā no tā pieslēgvietām) lielas slodzes gadījumā izrādās, ka pat pārslēdzoties "lidojumā", lielākā daļa ienākošo kadru ir spiesti buferizēt. Tāpēc sarežģītākajiem un dārgākajiem modeļiem ir iespēja automātiski mainīt slēdžu darbības mehānismu (adaptāciju) atkarībā no slodzes un satiksmes rakstura.

Adrešu tabulas (CAM tabulas) lielums. Nosaka maksimālo MAC adrešu skaitu, kas ir ietvertas porta un MAC adrešu kartēšanas tabulā. Tehniskajā dokumentācijā kā adrešu skaits parasti tiek norādīts viens ports, bet dažreiz gadās, ka tabulas atmiņas lielums tiek norādīts kilobaitos (viens ieraksts aizņem vismaz 8 kb, un tas ir ļoti izdevīgi negodīgam ražotājam lai "aizstātu" numuru).

Katrai pieslēgvietai CAM atbilstības tabula var būt atšķirīga, un, kad tā pārplūst, visvairāk vecais ieraksts tiek izdzēsts, un jaunais tiek ievadīts tabulā. Līdz ar to, ja tiek pārsniegts adrešu skaits, tīkls var turpināt darbu, bet paša slēdža darbība stipri palēnināsies, un ar to saistītie segmenti tiks noslogoti ar lieko trafiku.

Iepriekš bija modeļi (piemēram, 3com SuperStack II 1000 Desktop), kuros tabulas izmērs ļāva saglabāt vienu vai vairākas adreses, kas lika būt ļoti uzmanīgiem attiecībā uz tīkla dizainu. Tomēr tagad pat lētākajiem darbvirsmas slēdžiem ir tabula ar 2-3K adresēm (un mugurkauls vēl vairāk), un šis parametrs vairs nav tehnoloģiju vājais kakls.

Bufera izmērs. Slēdžam ir nepieciešams īslaicīgi saglabāt datu kadrus gadījumos, kad nav iespējams tos nekavējoties pārsūtīt uz mērķa portu. Skaidrs, ka satiksme ir nevienmērīga, vienmēr ir viļņošanās, kas jānogludina. Un jo lielāks ir bufera izmērs, jo lielāku slodzi tas var "uzņemt".

Vienkāršiem slēdžu modeļiem buferatmiņa ir vairāki simti kilobaitu vienā portā, vairāk nekā dārgi modeļišī vērtība sasniedz vairākus megabaitus.

Slēdža veiktspēja. Pirmkārt, jāatzīmē, ka slēdzis ir sarežģīta vairāku portu ierīce, un tieši tāpat katram parametram atsevišķi nav iespējams novērtēt tā piemērotību konkrētās problēmas risināšanai. Ir liels skaits trafika iespēju ar dažādu intensitāti, kadru izmēriem, portu sadalījumu utt. Joprojām nav vispārējas novērtēšanas metodoloģijas (atsauces trafika), un tiek izmantoti dažādi "korporatīvie testi". Tie ir diezgan sarežģīti, un šajā grāmatā būs jāierobežo tikai vispārīgi ieteikumi.

Ideālam slēdzim ir jāpārsūta kadri starp portiem tādā pašā ātrumā, kā savienotie mezgli tos ģenerē, bez zaudējumiem un bez papildu aizkaves. Šim nolūkam tiek izmantoti slēdža iekšējie elementi (portu procesori, starpmoduļu kopne, Procesors utt.) jāspēj apkalpot ienākošo satiksmi.

Tajā pašā laikā praksē ir daudz diezgan objektīvu ierobežojumu attiecībā uz slēdžu iespējām. Klasiskais gadījums, kad vairāki tīkla mezgli intensīvi mijiedarbojas ar vienu serveri, neizbēgami izraisīs reālās veiktspējas samazināšanos fiksētā protokola ātruma dēļ.

Mūsdienās ražotāji ir pilnībā apguvuši slēdžu ražošanu (10 / 100baseT), pat ļoti lētiem modeļiem ir pietiekams joslas platums un diezgan ātri procesori. Problēmas sākas, kad ir nepieciešamas sarežģītākas savienoto mezglu ātruma ierobežošanas metodes (pretspiediens), filtrēšana un citi tālāk aprakstītie protokoli.

Nobeigumā jāsaka, ka labākais kritērijs tā joprojām ir prakse, kad slēdzis parāda savas iespējas reālā tīklā.

Slēdžu papildu iespējas.

Kā minēts iepriekš, mūsdienu slēdžiem ir tik daudz iespēju, ka parastā komutācija (kas pirms desmit gadiem šķita kā tehnoloģisks brīnums) pazūd fonā. Patiešām, modeļi, kuru cena ir no 50 līdz 5000 USD, var ātri un salīdzinoši kvalitatīvi pārslēgt kadrus. Atšķirība ir tieši papildu funkcijās.

Ir skaidrs ka lielākais skaits pārvaldītajiem slēdžiem ir papildu iespējas. Tālāk aprakstā tiks īpaši izceltas opcijas, kuras parasti nevar pareizi ieviest konfigurējamos slēdžos.

Slēdžu savienošana kaudzē. Šī papildu opcija ir viena no vienkāršākajām un visplašāk izmantotajām lieli tīkli... Tās nozīme ir savienot vairākas ierīces ar ātrgaitas kopējo kopni, lai palielinātu sakaru mezgla produktivitāti. Tajā pašā laikā dažkārt var izmantot kopīgas pārvaldības, uzraudzības un diagnostikas iespējas.

Jāatzīmē, ka ne visi pārdevēji izmanto slēdžu savienošanas tehnoloģiju, izmantojot īpašus portus (kraušana). Šajā jomā Gigabit Ethernet līnijas kļūst arvien izplatītākas vai grupējot vairākus (līdz 8) portus vienā sakaru kanālā.

Spinning Tree Protocol (STP). Vienkāršiem LAN nav grūti uzturēt pareizu Ethernet topoloģiju (hierarhisku zvaigzni) darbības laikā. Taču ar lielu infrastruktūru tā kļūst par nopietnu problēmu – nepareiza šķirošana (segmenta slēgšana gredzenā) var novest pie visa tīkla vai tā daļas darbības apturēšanas. Un atrast negadījuma vietu var nebūt viegli.

No otras puses, šādi lieki savienojumi bieži ir ērti (daudzi transporta tīkli datu pārraidei ir veidoti tieši uz gredzenveida arhitektūras), un tie var ievērojami palielināt uzticamību - ja ir pareizs cilpas apstrādes mehānisms.

Šīs problēmas risināšanai tiek izmantots Spanning Tree Protocol (STP), kurā slēdži automātiski izveido aktīvo koka veida saišu konfigurāciju, atrodot to, izmantojot servisa pakešu apmaiņu (Bridge Protocol Data Unit, BPDU), kuras tiek ievietotas Ethernet rāmja datu lauks. Rezultātā pieslēgvietas, kurās ir aizvērtas cilpas, tiek bloķētas, taču tās var automātiski ieslēgties, ja tiek pārtraukta galvenā kanāla darbība.

Tādējādi STA tehnoloģija nodrošina atbalstu liekām saitēm sarežģītas topoloģijas tīklā un tā iespēju automātiskās izmaiņas bez administratora līdzdalības. Šī funkcija ir vairāk nekā noderīga lielos (vai izplatītos) tīklos, taču tās sarežģītības dēļ to reti izmanto konfigurējamos slēdžos.

Veidi, kā kontrolēt ienākošo straumi. Kā minēts iepriekš, ar nevienmērīgu slēdža slodzi tas vienkārši nevar fiziski izlaist datu plūsmu caur sevi pilnā ātrumā. Taču ir ļoti nevēlami vienkārši atmest papildu kadrus acīmredzamu iemeslu dēļ (piemēram, TCP sesiju pārtraukšana). Tāpēc ir nepieciešams izmantot mehānismu, lai ierobežotu mezgla pārraidītās satiksmes intensitāti.

Ir divi iespējamie veidi - agresīva pārraides vides sagrābšana (piemēram, slēdzis var neievērot standarta laika intervālus). Bet šī metode ir piemērota tikai "vispārējiem" pārraides līdzekļiem, ko reti izmanto komutētajā Ethernet. Pretspiediena metodei ir tāds pats trūkums, kad fiktīvie kadri tiek pārsūtīti uz mezglu.

Tāpēc praksē ir pieprasīta Advanced Flow Control tehnoloģija (aprakstīta IEEE 802.3x standartā), kuras nozīme ir īpašu "pauzes" kadru pārnešana ar slēdzi uz mezglu.

Trafika filtrēšana. Bieži vien ir ļoti noderīgi norādīt papildu kadru filtrēšanas nosacījumus ienākošajiem vai izejošajiem kadriem slēdža portos. Tādējādi jūs varat ierobežot piekļuvi noteiktas grupas lietotājus uz konkrētiem tīkla pakalpojumiem, izmantojot MAC adresi vai virtuālā tīkla tagu.

Parasti filtrēšanas nosacījumi tiek rakstīti Būla izteiksmju veidā, kas veidotas, izmantojot loģiskās operācijas UN un VAI.

Sarežģītai filtrēšanai ir nepieciešama papildu apstrādes jauda no slēdža, un, ja tā ir nepietiekama, tā var ievērojami samazināt ierīces veiktspēju.

Filtrēšana ir būtiska tīklos, kur galalietotāji ir "komerciāli" abonenti, kuru uzvedību nevar regulēt ar administratīviem pasākumiem. Tā kā viņi var veikt neatļautas destruktīvas darbības (piemēram, viltot IP vai MAC adrese datorā), ir vēlams nodrošināt minimālu iespēju šim nolūkam.

3. slāņa pārslēgšana. Ātrās ātruma pieauguma un slēdžu plašās izmantošanas dēļ mūsdienās ir redzama atšķirība starp komutācijas iespējām un klasisko maršrutēšanu, izmantojot universālie datori... Visloģiskākais šajā situācijā ir dot pārvaldītajam slēdzim iespēju analizēt kadrus trešajā slānī (saskaņā ar 7 slāņu OSI modeli). Šāda vienkāršota maršrutēšana ļauj ievērojami palielināt ātrumu, elastīgāk pārvaldīt liela LAN trafiku.

Tomēr transporta datu pārraides tīklos slēdžu izmantošana joprojām ir ļoti ierobežota, lai gan tendence dzēst to atšķirības no maršrutētājiem iespēju ziņā ir diezgan skaidri izsekojama.

Pārvaldības un uzraudzības iespējas. Plašs papildus iespējas nozīmē uzlabotas un viegli lietojamas vadīklas. Iepriekš vienkāršas ierīces var vadīt ar vairākām pogām caur mazu digitālais indikators vai caur konsoles portu. Bet tas jau ir pagātnē - pēdējā laikā slēdži tiek ražoti ar pārvaldību, izmantojot parasto 10 / 100baseT portu, izmantojot Telnet, tīmekļa pārlūkprogrammu vai SNMP protokolu, kas ļauj izmantot slēdzi kā patiesi daudzpusīgu rīku.

Etherenet interesē tikai tā paplašinājumi - RMON un SMON. Tālāk ir aprakstīts RMON-I, papildus tam ir arī RMON-II (ietekmē vairāk augsti līmeņi OSI). Turklāt "vidēja līmeņa" slēdžos parasti tiek ieviestas tikai RMON grupas 1-4 un 9.

Darbības princips ir šāds: RMON aģenti uz slēdžiem nosūta informāciju uz centrālo serveri, kur tiek izveidots īpašs programmatūra(piemēram, HP OpenView) apstrādā informāciju, sniedzot to viegli administrējamā formā.

Turklāt procesu var kontrolēt - attālināti mainot iestatījumus, atjaunojiet tīklu normālā stāvoklī. Papildus uzraudzībai un pārvaldībai SNMP var izmantot, lai izveidotu norēķinu sistēmu. Lai gan tas izskatās nedaudz eksotiski, jau ir šī mehānisma reālas izmantošanas piemēri.

RMON-I MIB standarts apraksta 9 objektu grupas:

1. Statistika - aktuālie uzkrātie statistikas dati par kadru raksturlielumiem, sadursmju skaitu, kļūdainiem kadriem (ar detaļām pa kļūdu veidiem) u.c.
2. Vēsture - statistikas dati, kas regulāri tiek saglabāti to izmaiņu tendenču turpmākai analīzei.
3. Trauksmes — statistikas sliekšņi, virs kuriem RMON aģents ģenerē konkrētu notikumu. Lai ieviestu šo grupu, ir jāievieš notikumu grupa.
4. Resursdators - dati par tīklā esošajiem saimniekiem, kas atklāti, analizējot tīklā cirkulējošo kadru MAC adreses.
5. Host TopN - tīkla N saimniekdatoru tabula ar augstākajām norādīto statistisko parametru vērtībām.
6. Satiksmes matrica — statistika par trafika intensitāti starp katru tīkla saimniekdatoru pāri, sakārtota matricā.
7. Filtrs - pakešu filtrēšanas nosacījumi; paketes, kas atbilst noteiktam nosacījumam, var tikt notvertas vai var ģenerēt notikumus.
8. Pakešu tveršana - pakešu grupa, kas uzņemta ar norādītajiem filtrēšanas nosacījumiem.
9. Pasākums - nosacījumi pasākumu reģistrēšanai un paziņošanai par pasākumiem.

Detalizētākai SNMP iespēju pārbaudei būs nepieciešams ne mazāks apjoms kā šī grāmata, tāpēc būs ieteicams pakavēties pie šī, ļoti vispārīgs aprakstsšo sarežģīto, bet jaudīgo rīku.

Virtuālie tīkli (Virtual Local-Area Network, VLAN). Varbūt šī ir vissvarīgākā (īpaši mājas tīkliem) un plaši izmantotā mūsdienu slēdžu funkcija. Jāatzīmē, ka ir vairāki principiāli atšķirīgi būvniecības veidi virtuālie tīkli izmantojot slēdžus. Tā kā tehnoloģija ir ļoti svarīga Ethernet nodrošināšanai, tās detalizēts apraksts tiks sniegts vienā no nākamajām nodaļām.

Īsā nozīme ir izmantot slēdžus (2 OSI modeļa līmeņi), lai vienā fiziskā Ethernet LAN padarītu vairākus virtuālus (neatkarīgus viens no otra), ļaujot centrālajam maršrutētājam pārvaldīt attālo slēdžu portus (vai portu grupas). Tas faktiski padara VLAN par ļoti ērtu līdzekli datu pārraides pakalpojumu sniegšanai (pakalpojumu sniedzējam).