П/з №4. Технология Ethernet и коммутируемые сети. Формат кадра Ethernet.
1. Технология Ethernet .
Технология Ethernet в ее различных формах представляет собой наиболее широко используемую технологию локальных сетей (Local-Area Network – LAN). Она была предназначена для заполнения технологического разрыва между низкоскоростными сетями большой протяженности и специализированными сетями масштаба небольшого помещения, в которых данные передаются с большими скоростями на очень короткие расстояния.
Первоначальная идея технологии Ethernet возникла в связи с необходимостью решить проблему того, как сделать возможным использование двумя или более пользователями одной и той же передающей среды без наложения их сигналов. Эта проблема одновременного доступа нескольких пользователей к общей среде передачи изучалась в начале 70-х годов в университете штата Гавайи. Первоначальная технология, на которой базируется сегодняшний Ethernet, была беспроводной. Эта работа позднее стала основой MAC-механизма среды Ethernet, известного как множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection – CSMA/CD).
Канальный уровень (Data Link) обеспечивает обмен данными через общую локальную среду. Он находится между сетевым и физическим уровнями модели OSI. Поэтому канальный уровень должен предоставлять сервис вышележащему уровню, взаимодействуя с сетевым протоколом и обеспечивая инкапсулированным в кадр пакетам доступ к сетевой среде. В тоже время, канальный уровень управляет процессом размещения передаваемых данных в физической среде. Поэтому канальный уровень разделен на два подуровня (рис.1): верхний подуровень управления логическим каналом передачи данных (Logical Link Control – LLC), являющийся общим для всех технологий, и нижний подуровень управления доступом к среде (Media Access Control – MAC). Кроме того, на канальном уровне обнаруживают ошибки в передаваемых данных.
Рисунок 1 - Подуровни канального уровня
Взаимодействие узлов локальных сетей происходит на основе протоколов канального уровня. Международным институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) было разработано семейство стандартов 802.х, которое регламентирует функционирование канального и физического уровней семиуровневой модели ISO/OSI. Ряд этих протоколов являются общими для всех технологий, например, стандарт 802.2, другие протоколы (например, 802.3, 802.3u, 802.5, 802.11) определяют особенности технологий локальных сетей.
На подуровне LLC существует несколько процедур, которые позволяют устанавливать или не устанавливать связь перед передачей кадров, содержащих данные, восстанавливать или не восстанавливать кадры при их потере или обнаружении ошибок. Этот подуровень реализует связь с протоколами сетевого уровня. Связь с сетевым уровнем и определение логических процедур передачи кадров по сети реализует протокол 802.2. Протокол 802.1 дает общие определения локальных вычислительных сетей, связь с моделью ISO/OSI.
Подуровень МАС определяет особенности доступа к физической среде при использовании различных технологий локальных сетей. Протоколы МАС-уровня ориентированы на совместное использование физической среды абонентами. Разделяемая среда (shared media) используется в таких широко распространенных в локальных сетях технологиях как Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI. Использование разделяемой между пользователями среды улучшает загрузку канала связи, удешевляет сеть, но снижает скорость передачи данных между узлами.
Тремя основными технологиями второго уровня являются Token Ring, FDDI и Ethernet. Из этих трех технологий Ethernet используется гораздо чаще остальных, однако все три иллюстрируют различные подходы к реализации локальных сетей LAN. Они определяют элементы второго уровня (например, LLC, имена, метод создания фреймов и MAC-подуровень), а также компоненты сигнализации на первом уровне и характеристики передающей среды. Ниже дается характеристика этих трех технологий:
- технология Ethernet представляет собой логическую шинную топологию (информация проходит по линейной шине);
- технология Token Ring представляет собой логическую кольцевую топологию (иными словами, информация перемещается по кольцу) и физическую звездообразную (соединения образуют звезду);
- технология FDDI представляет собой логическую кольцевую (информационный поток перемещается по кольцу) и физическую топологию двойного кольца (соединения образуют двойное кольцо).
Каждой технологии МАС-уровня соответствует несколько вариантов (спецификаций) протоколов физического уровня (рис.1). Спецификация технологии МАС-уровня – определяет среду физического уровня и основные параметры передачи данных (скорость передачи, вид среды, узкополосная или широкополосная).
Так стандарту 802.3, описывающему известную технологию Ethernet, соответствуют спецификации физического уровня: 10Base-T, 10Base-FB, 10Base-FL. Число 10 показывает, что скорость передачи данных составляет 10 Мбит/с, Base – система узкополосная. Последний символ или символы в названии стандарта физического уровня обозначает тип кабеля (например, 5 отражает, что диаметр коаксиального кабеля равен 0,5 дюйма). Спецификация 10Base-T предусматривает построение локальной сети на основе использования неэкранированной витой пары (Twisted pair) UTP не ниже 3 категории и концентратора. Спецификации 10Base-FB, 10Base-FL используют волоконно-оптические кабели. Более ранние спецификации 10Base-5 и 10Base-2 предусматривали использование “толстого” или “тонкого” коаксиального кабеля.
Fast Ethernet (802.3u) соответствуют следующие спецификации физического уровня:
- 100Base-T4, где используется четыре витых пары кабеля UTP 3, 4 или 5 категории;
- 100Base-TX – применяется две пары кабеля UTP не ниже 5 категории;
- 100Base-FX – используются волокна многомодового оптического кабеля.
Помимо Ethernet и Fast Ethernet на МАС уровне используется еще ряд технологий: Gigabit Ethernet со скоростью передачи 1000 Мбит/c – стандарты 802.3z и 802.3ab; 10Gigabit Ethernet со скоростью передачи 10000 Мбит/c – стандарт 802.3ае, а также ряд других. При разработке данного стандарта основная идея состояла в том, чтобы сохранить идеи классической технологии Ethernet. В результате были приняты следующие решения: сохранены все форматы кадров Ethernet, существуют полнодуплексная версия протокола, поддерживающая CSMA/CD, и осуществляется поддержка всех основных видов кабелей, используемых ранее.
Стандарт 10G Ethernet определяет только дуплексный режим работы, поэтому используется исключительно в локальных сетях. Он имеет обозначение IEEE 802.3ae и является дополнением к основному тексту стандарта 802.3. Формат кадра остался неизменным. Стандарт 10G Ethernet определяет три группы физических интерфейсов:
- 10GBase-X;
- 10GBase-R4;
- 10GBase-W.
Также были стандартизованы две новые скорости Ethernet 40 и 100 Гбит/с. Первая предназначалась для серверов, вторая – для интерфейсов коммутаторов и маршрутизаторов, работающих на магистралях сетей и агрегирующих потоки данных многих приложений. Данный стандарт получил название 802.3ba.
Позднее приняли стандарты, описывающие поддержку более высоких скоростей передачи данных – 200 и 400 Гбит/с в рамках рабочей группы IEEE 802.3bs. Данные стандарты базируются на подходе, примененном в стандарте 100G Ethernet — распараллеливании данных на несколько потоков, передаваемых по отдельным физическим проводникам: электрическим или оптическим. Отличие — в том, что теперь скорость каждого потока повышена до 50 Гбит/с.
IEEE 802.5 описывает технологию сетей Token Ring, где в качестве физической среды используется экранированная витая пара STP, с помощью которой все станции сети соединяются в кольцевую структуру. В отличие от технологии Ethernet в сетях с передачей маркера (Token Ring) реализуется не случайный, а детерминированный доступ к среде с помощью кадра специального формата – маркера (token). Сети Token Ring позволяют передавать данные по кольцу со скоростями либо 4 Мбит/c, либо 16 Мбит/c. По сравнению с Ethernet технология Token Ring более сложная и надежная, однако, Token Ring не совместима с новыми технологиями Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10GigabitEthernet.
2. Форматы кадров LLC и Ethernet
Передаваемый в сеть пакет инкапсулируется в поле данных кадра протокола LLC, формат которого приведен на рис.2.
Рисунок 2 - Формат кадра LLC
Флаги определяют границы кадра LLC. В поле данных (Data) размещаются пакеты сетевых протоколов. Поле адреса точки входа службы назначения (DSAP – Destination Service Access Point) и адреса точки входа службы источника (SSAP – Source Service Access Point) длиной по 1 байту адресуют службу верхнего уровня, которая передает и принимает пакет данных. Например, служба IP имеет значение SAP равное 0х6. Обычно это одинаковые адреса. Адреса DSAP и SSAP могут различаться только в том случае, если служба имеет несколько адресов точек входа. Таким образом, адреса DSAP и SSAP не являются адресами узла назначения и узла источника, да и не могут быть таковыми, поскольку поле длиной 1 байт позволяет адресовать только 256 точек, а узлов в сети может быть много.
Поле управления (Control) имеет длину 1 или 2 байта в зависимости от того, какой тип кадра передается: информационный (Information), управляющий (Supervisory), ненумерованный (Unnumbered). У первых двух длина поля Control составляет 2 байта, у ненумерованного – 1 байт. Тип кадра определяется процедурой управления логическим каналом LLC. Стандартом 802.2 предусмотрено 3 типа таких процедур:
- LLC1 – процедура без установления соединения и подтверждения;
- LLC2 – процедура с установлением соединения и подтверждением;
- LLC3 – процедура без установления соединения, но с подтверждением.
Процедура LLC1 используется при дейтаграммном режиме передачи данных. Для передачи данных используются ненумерованные кадры. Восстановление принятых с ошибками данных производят протоколы верхних уровней, например, протокол транспортного уровня или протокол уровня приложений. В дейтаграммном режиме функционирует, например, протокол IP.
Процедура LLC2 перед началом передачи данных устанавливает соединение, послав соответствующий запрос и получив подтверждение, после чего передаются данные. Процедура позволяет восстанавливать потерянные и исправлять ошибочные данные, используя режим скользящего окна. Для этих целей она использует три типа кадров (информационные, управляющие, ненумерованные). Данная процедура более сложная и менее быстродействующая по сравнению с LLC1, поэтому она используется в локальных сетях значительно реже, чем LLC1, например, протоколом NetBIOS/NetBEUI.
Широкое применение процедура, подобная LLC2, получила в глобальных сетях для надежной передачи данных по ненадежным линиям связи. Например, она используется в протоколе LAP-B сетей Х.25, в протоколе LAP-D сетей ISDN, в протоколе LAP-M сетей с модемами, частично – в протоколе LAP-F сетей Frame Relay.
Процедура LLC3 используется в системах управления технологическими процессами, когда необходимо высокое быстродействие и знание того, дошла ли управляющая информация до объекта.
Наиболее широкое распространение в локальных сетях получила процедура LLC1, в которой используются только ненумерованные типы кадров.
На передающей стороне кадр LLC уровня передается на МАС-уровень, где инкапсулируется в кадр соответствующей технологии данного уровня. При этом флаги кадра LLC отбрасываются. Технология Ethernet предусматривает кадры четырех форматов, которые незначительно отличаются друг от друга. На рис.4.3 приведен формат кадра стандарта 802.3/LLC.
Рисунок 4 - Формат кадра Ethernet 802.3/LLC
Преамбула кадра.. Это поле содержит набор чередующихся нулей и единиц, которые использовались для временной синхронизации в асинхронной реализации технологии Ethernet со скоростью передачи 10 Мбит/с и в более медленных. Высокоскоростные версии технологии Ethernet являются синхронными, поэтому эта информация синхронизации избыточна, однако сохраняется для совместимости с предыдущими версиями. Преамбула имеет длину семь октетов и представляется следующим бинарным набором: 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010
.
Флаг начала фрейма ** (Start of Frame Delimiter - **SFD). Это поле имеет длину один октет и отмечает конец информации синхронизации. Оно представляется двоичным значением 10101011. В старой DIX-версии технологии Ethernet этот октет был последним в восьмиоктетной преамбуле.
Далее следуют физические адреса узла назначения (DA – Destination Address) и узла источника (SA – Source Address). В технологиях Ethernet физические адреса получили название МАС-адресов. Они содержат 48 двоичных разрядов и представляются в шестнадцатеричной системе. В локальных сетях адресация узлов производится на основе МАС-адресов, которые «прошиты» в ПЗУ сетевых карт.
Адрес, состоящий из всех единиц FFFFFFFFFFFF
, является широковещательным адресом (broadcast), когда передаваемая в кадре информация предназначена всем узлам локальной сети.
Младшие 24 разряда МАС-адреса (6 шестнадцатеричных разрядов) задают уникальный номер оборудования, например, номер сетевой карты. Следующие 22 разряда задают идентификатор производителя оборудования. Старший бит равный 0 указывает на то, что адрес является индивидуальным, а равный 1 – адрес является групповым.
Второй старший бит равный 0 указывает, что идентификатор задан централизованно комитетом IEEE.
Рисунок 4 - Формат MAC-адреса
В стандартной аппаратуре Ethernet идентификатор всегда задан централизованно. Например, МАС-адрес 11:5D:73:A5:00:4B является индивидуальным, заданным централизовано. Несмотря на то, что в МАС-адресе выделена старшая и младшая части, он считается плоским (flat).
Поле L (рис.3) определяет длину поля данных Data, которое может быть от 46 до 1497 байт (в информационных кадрах процедуры LLC2 – до 1496 байт, поскольку поле Control – 2 байта). Если поле данных меньше 46 байт, то оно дополняется до 46 байт.
В настоящее время используется, главным образом, формат кадра стандарта Ethernet II, в котором вместо поля L задается поле типа Т, где указан протокол сетевого уровня. Например, при использовании на сетевом уровне протокола IPv4 шестнадцатеричное значение поля Т будет 0×0800
. В случае передачи кадра протокола ARP значение поля Т – 0×0806
. Остальные поля кадра Ethernet II идентичны кадру стандарта 802.3.
Данные (Data). Это поле может иметь произвольную длину, не превосходящую максимально допустимый размер фрейма. Максимальный блок передачи (Maximum Transmission Unit MTU) для технологии Ethernet составляет 1500 октетов, и объем данных не должен превосходить это значение. На содержимое этого поля не накладываются никакие условия.
Поле контрольной суммы (FCS – Frame Check Sequence). Эта последовательность содержит четырехбайтовое значение циклического избыточного кода (Cyclical Redundancy Check – CRC), которое вычисляется посылающим фрейм устройством, а затем повторно вычисляется получающим этот фрейм устройством для проверки того, не был ли фрейм поврежден в процессе передачи. В это четырехоктетное поле помещается результат выполнения алгоритма проверки CRC. Передающая станция вычисляет контрольную сумму для передаваемого фрейма, а полученное значение вставляется за полем данных (или за битами заполнения). Приемная станция (станции) выполняет те же вычисления и сравнивает новую контрольную сумму с находящейся в конце пересылаемого фрейма. Если эти два значения совпадают, фрейм считается полноценным. Для вычисления контрольной суммы используются значения всех полей, начиная с поля адреса получателя и заканчивая полем данных.
3. Ethernet-коммутация
Разделяемая среда технологии Ethernet работает без нареканий только в идеальных условиях. Если устройств, которые пытаются получить доступ к среде сети, немного, то количество коллизий не превышает приемлемых значений.
Коллизия (collision) представляет собой ситуацию, в которой два или более битов распространяются по одной и той же сети одновременно. Область сети, в которой создаваемые пакеты могут испытать коллизию, называется доменом коллизий (collision domain)) Однако, когда число пользователей в сети растет, рост количества коллизий может привести к значительной деградации производительности сети. Технологии прозрачного объединения сетей с помощью мостов были разработаны для того, чтобы решить проблему уменьшения производительности при росте количества коллизий. Методы и алгоритмы коммутации потоков данных берут свое начало от технологий мостов, и на сегодняшний день они стали ключевыми технологиями в современных локальных сетях Ethernet.
Для предотвращения коллизий крупные локальные сети делятся на сегменты или домены коллизий, с помощью маршрутизаторов (routers) или коммутаторов (switches). Непосредственно к маршрутизатору конечные узлы (компьютеры) обычно не подключаются; подключение обычно выполняется через коммутаторы. Каждый порт коммутатора оснащен процессором, память которого позволяет создавать буфер для хранения поступающих кадров. Общее управление процессорами портов осуществляет системный модуль. Основной причиной повышения производительности сети при использовании коммутатора является параллельная обработка нескольких кадров.
Каждый сегмент, образованный портом (интерфейсом) коммутатора с присоединенным к нему узлом (компьютером) или с концентратором со многими узлами, является сегментом (доменом) коллизий. При возникновении коллизии в сети, реализованной на концентраторе, сигнал коллизии распространяется по всем портам концентратора. Однако на другие порты коммутатора сигнал коллизии не передается.
Существует два режима двусторонней связи: полудуплексный (half-duplex) и полнодуплексный (full-duplex). В полудуплексном режиме в любой момент времени одна станция может либо вести передачу, либо принимать данные. В полнодуплексном режиме абонент может одновременно принимать и передавать информацию, т.е. обе станции в соединении точка-точка, могут передавать данные в любое время, независимо от того, передает ли другая станция. Для разделяемой среды полудуплексный режим является обязательным. Ранее создававшиеся сети Ethernet на коаксиальном кабеле были только полудуплексными. Неэкранированная витая пара UTP и оптическое волокно могут использоваться в сетях, работающих в обоих режимах. Новые высокоскоростные сети 10-GigabitEthernet работают только в полнодуплексном режиме. Большинство коммутаторов могут использовать как полудуплексный, так и полнодуплексный режим.
В случае присоединения компьютеров (хостов) индивидуальными линиями к портам коммутатора каждый узел вместе с портом образует микросегмент. В сети, узлы которой соединены с коммутатором индивидуальными линиями, и работающей в полудуплексном режиме, возможны коллизии, если одновременно начнут работать передатчики коммутатора и сетевого адаптера узла.
В полнодуплексном режиме работы при микросегментации коллизий не возникает. При одновременной передаче данных от двух источников одному адресату буферизация кадров позволяет запомнить и передать кадры поочередно и, следовательно, избежать их потери. Отсутствие коллизий обусловило широкое применение топологии сети с индивидуальным подключением узлов к портам коммутатора.
Коммутатор является устройством канального уровня семиуровневой модели ISO OSI, где для адресации используются МАС-адреса (рис.5). Адресация происходит на основе МАС-адресов сетевых адаптеров узлов.
Рисунок 5 - Сеть на базе коммутаторов
Для передачи кадров используется алгоритм, определяемый стандартом 802.1D. Реализация алгоритма происходит за счет создания статических или динамических записей адресной таблицы коммутации. Статические записи таблицы создаются администратором. Важно отметить, что коммутатор можно не конфигурировать, он будет работать по умолчанию, создавая записи адресной таблицы в динамическом режиме. При этом в буферной памяти порта запоминаются все поступившие на порт кадры.
Первоначально в коммутаторе отсутствует информация о том, какие МАС-адреса имеют подключенные к портам узлы. Поэтому коммутатор, получив кадр, передает его на все свои порты, за исключением того, на который кадр был получен, и одновременно запоминает МАС-адрес источника в адресной таблице. Например, если узел с МАС-адресом 0В1481182001
передает кадр данных узлу 0АА0С9851004
(рис.5), то в таблице (табл. 1) появится первая запись. В этой записи будет указано, что узел с МАС-адресом 0В1481182001
присоединен к порту № 1. При передаче данных от узла 0АА0С9851004
узлу 0002В318А102
в табл. 1 появится вторая запись и т.д. Таким образом, число записей в адресной таблице может быть равно числу узлов в сети, построенной на основе коммутатора.
Таблица 1. Таблица коммутации
№ записи | MAC-адрес | № порта |
---|---|---|
1 | 0В1481182004 | 1 |
2 | 0АА0С9851004 | n |
3 | ||
4 |
Когда адресная таблица коммутации сформирована, продвижение кадров с входного интерфейса коммутатора на выходной происходит на основании записей в адресной таблице. При получении кадра коммутатор проверяет, существует ли МАС-адрес узла назначения в таблице коммутации. При обнаружении адресата в таблице коммутатор производит еще одну проверку: находятся ли адресат и источник в одном сегменте. Если они в разных сегментах, то коммутатор производит коммутацию или перенаправление, продвижение кадра (forwarding) в порт, к которому подключен узел назначения. Если адресат и источник находятся в одном сегменте, например оба подключены к одному концентратору (рис. 5), то передавать кадр на другой порт не нужно. В этом случае кадр должен быть удален из буфера порта, что называется фильтрацией (filtering) кадров.
С появлением в сети новых узлов адресная таблица пополняется. Если в течение определенного времени (обычно 300 сек.) какой-то узел не передает данные, то считается, что он в сети отсутствует, тогда соответствующая запись из таблицы удаляется. При необходимости администратор может включать в таблицу статические записи, которые не удаляются динамически. Такую запись может удалить только сам администратор.
При получении кадров с широковещательными адресами коммутатор передает их на все свои порты. В ряде случаев такой режим удобен. Таким образом, коммутатор не фильтрует кадры с широковещательными адресами. Поэтому если какой-либо узел из-за сбоя начинает ошибочно генерировать кадры с широковещательными адресами, то сеть очень быстро оказывается перегруженной, наступает широковещательный шторм (broadcast storm), сеть “падает”.
Этим же пользуются злоумышленники, желающие нарушить нормальное функционирование сети. Они «наводняют» сеть широковещательными сообщениями с ложными адресами источника, адресная таблица коммутации переполняется, и коммутатор начинает работать, как концентратор. При этом злоумышленник получает возможность анализировать всю информацию, передаваемую по локальной сети. С широковещательным штормом может бороться только маршрутизатор (рис.6), который делит сеть на широковещательные домены, т.е. отдельные сети.
Рисунок 6 - Деление сети на широковещательные домены
Быстродействие или производительность коммутатора определяются рядом параметров: скоростью фильтрации кадров, скоростью продвижения кадров, пропускной способностью, длительностью задержки передачи кадра.
- скорость фильтрации определяется временем приема кадра, запоминанием его в буфере, обращением к адресной таблице коммутации и удалением кадра из буферной памяти, если адресат и источник находятся в одном сегменте. Коммутатор обычно успевает фильтровать кадры в темпе их поступления в интерфейс, поэтому фильтрация не вносит дополнительной задержки.
- скорость продвижения кадров определяется временем приема кадра, запоминанием его в буфере, обращением к адресной таблице и передачей кадра с входного порта на выходной, который связан с устройством назначения. Скорость фильтрации и скорость продвижения задаются в кадрах в секунду, причем, для оценки этих параметров обычно берутся кадры минимальной длины 64 байта.
- пропускная способность коммутатора определяется количеством передаваемых данных, содержащихся в поле Data кадра, в единицу времени. Пропускная способность достигает своего максимального значения при передаче кадров максимальной длины.
- задержка передачи кадров определяется временем от момента появления первого байта кадра на входном порте коммутатора до момента появления этого байта на выходном порте. В зависимости от режима коммутации время задержки составляет от единиц до сотен микросекунд.
Коммутаторы могут работать в нескольких режимах, при изменении которых меняются задержка и надежность. Для обеспечения максимального быстродействия коммутатор может начинать передачу кадра сразу, как только получит МАС-адрес узла назначения.
Такой режим получил название сквозной коммутации или коммутации “на лету” (cut-through switching), он обеспечивает наименьшую задержку при прохождении кадров через коммутатор. Однако в этом режиме невозможен контроль ошибок, поскольку поле контрольной суммы находится в конце кадра. Следовательно, этот режим характеризуется низкой надежностью.
Во втором режиме коммутатор получает кадр целиком, помещает его в буфер и обрабатывает. Обработка включает в себя подсчет контрольной суммы (FCS) и проверку адреса получателя.
Дополнительно фрейм должен быть временно сохранен до тех пор, пока сетевые ресурсы (например, канал) не станут доступны для пересылки фрейма и уже после этого пересылает. Если получен кадр с ошибками, то он отбрасывается (discarded) коммутатором. Поскольку кадр перед отправкой адресату назначения запоминается в буферной памяти, то такой режим коммутации получил название коммутации с промежуточным хранением или буферизацией (store-and-forward switching). Таким образом, в этом режиме обеспечивается высокая надежность, но низкая скорость коммутации.
Промежуточное положение между сквозной коммутацией на лету и буферизацией занимает режим коммутации свободного фрагмента (fragment-free mode). В этом режиме читаются первые 64 байта, которые включают заголовок кадра и поле данных минимальной длины. После этого начинается передача кадра до того, как будет получен и прочитан весь кадр целиком. При этом производится верификация адресации и информации LLC протокола, чтобы убедиться, что данные будут правильно обработаны и доставлены адресату.
Когда используется режим сквозной коммутации на лету, порты устройств источника и назначения должны иметь одинаковую скорость передачи. Такой режим называется симметричной коммутацией. Если скорости не одинаковы, то кадр должен запоминаться (буферизироваться) перед тем, как будет передаваться с другой скоростью. Такой режим называется асимметричной коммутацией, при этом должен использоваться режим с буферизацией.
Асимметричная коммутация обеспечивает связь между портами с разной полосой пропускания. Данный режим является характерным, например, для потока данных между многими клиентами и сервером, при котором многие клиенты могут одновременно соединяться с сервером. Поэтому на это соединение должна быть выделена широкая полоса пропускания.
Контрольные вопросы:
- Канальный уровень. Основные функции, подуровни канального уровня.
- Какие поля содержит кадр Ethernet? Перечислите их основные функции.
- Опишите процесс формирования МАС-адреса устройства.
- Какие поля содержит кадр LLC? Перечислите их основные функции.
- Какие режимы работы коммутатора существуют?
- Какие параметры позволяют определить производительность коммутатора?
- Какие основные стандарты Ethernet применяются в сетях передачи данных?