Klasat e ndërprerësve të Ethernetit. Krahasimi i pajisjeve të rrjetit. Parametrat teknikë të ndërprerësve Krahasimi i ndërprerësve

performancës, janë:
  • shpejtësia e filtrimit të kornizës;
  • shpejtësia e avancimit të personelit;
  • xhiros;
  • vonesa e transmetimit kornizë.

Për më tepër, ka disa karakteristika të ndërprerësit që kanë ndikimin më të madh në këto specifikime të performancës. Kjo perfshin:

  • lloji i ndërrimit;
  • madhësia e tamponit(ve) të kornizës;
  • performanca e matricës komutuese;
  • performanca e procesorit ose procesorëve;
  • madhësia tavolina ndërrimi.

Shpejtësia e filtrimit dhe shpejtësia e avancimit të kornizës

Filtrimi i kornizës dhe shpejtësia e përcjelljes janë dy karakteristika kryesore të performancës së një çelësi. Këto karakteristika janë tregues integral dhe nuk varen nga mënyra se si është zbatuar teknikisht kalimi.

Shpejtësia e filtrimit

  • marrja e kornizës në tampon tuaj;
  • Hedhja e një kornize nëse zbulohet një gabim në të (shuma e kontrollit nuk përputhet, ose korniza është më pak se 64 bajt ose më shumë se 1518 bajt);
  • rënia e kornizës për të eliminuar sythe në rrjet;
  • Hedhja e kornizës në përputhje me filtrat e konfiguruar në portë;
  • duke parë tavolina ndërrimi për të gjetur portën e destinacionit bazuar në adresën MAC të marrësit të kuadrit dhe ta hidhni kornizën nëse nyjet dërguese dhe marrëse të kornizës janë të lidhura me të njëjtën portë.

Shpejtësia e filtrimit të pothuajse të gjithë çelsave nuk është bllokuese - çelësi arrin të heqë kornizat me shpejtësinë me të cilën ato arrijnë.

Shpejtësia e përcjelljes përcakton shpejtësinë me të cilën ndërprerësi kryen hapat e mëposhtëm të përpunimit të kornizës:

  • marrja e kornizës në tampon tuaj;
  • duke parë tavolina ndërrimi me qëllim të gjetjes së portit të destinacionit bazuar në adresën MAC të marrësit të kornizës;
  • transmetimi i kornizës në rrjet nëpërmjet gjetur tabela e ndërrimit portin e destinacionit.

Si shpejtësia e filtrimit ashtu edhe shpejtësia e përcjelljes zakonisht maten në korniza për sekondë. Nëse karakteristikat e ndërprerësit nuk përcaktojnë se për cilin protokoll dhe për çfarë madhësie kornize jepen shpejtësitë e filtrimit dhe përcjelljes, atëherë si parazgjedhje supozohet se këta tregues janë dhënë për protokollin Ethernet dhe kornizat e madhësisë minimale, d.m.th. korniza me gjatësi 64 bajt (pa preambulë) me fushë të dhënash prej 46 bajte. Përdorimi i kornizave me gjatësi minimale si treguesi kryesor i shpejtësisë së përpunimit të një ndërprerës shpjegohet me faktin se korniza të tilla gjithmonë krijojnë mënyrën më të vështirë të funksionimit për çelësin në krahasim me kornizat e formateve të tjera me xhiro të barabartë të të dhënave të transmetuara të përdoruesit. Prandaj, gjatë testimit të një ndërprerës, modaliteti i gjatësisë minimale të kornizës përdoret si testi më i vështirë, i cili duhet të verifikojë aftësinë e çelësit për të funksionuar nën kombinimin më të keq të parametrave të trafikut.

Ndërro xhiros matur nga sasia e të dhënave të përdoruesit (në megabit ose gigabit për sekondë) të transmetuara për njësi të kohës përmes porteve të tij. Meqenëse switchi funksionon në shtresën e lidhjes së të dhënave, të dhënat e tij të përdoruesit janë të dhënat që transferohen në fushën e të dhënave të kornizave të protokollit të shtresës së lidhjes së të dhënave - Ethernet, Fast Ethernet, etj. Vlera maksimale e xhiros së kalimit arrihet gjithmonë në kornizat e gjatësia maksimale, që kur Në këtë rast, pjesa e kostove të përgjithshme për informacionin e shërbimit të kornizës është shumë më e ulët se sa për kornizat me gjatësi minimale, dhe koha kur ndërprerësi kryen operacionet e përpunimit të kornizës për bajt të informacionit të përdoruesit është dukshëm më pak. Prandaj, një ndërprerës mund të bllokojë për kornizat me një gjatësi minimale, por gjithsesi të ketë xhiro shumë të mirë.

Vonesa e transmetimit të kornizës (vonesë përpara) matet si koha e kaluar nga momenti i mbërritjes së bajtit të parë të kornizës në portën hyrëse të switch-it deri në momentin kur ky bajt shfaqet në portën e tij dalëse. Vonesa konsiston në kohën e shpenzuar në buferimin e byteve të kornizës, si dhe nga koha e shpenzuar për përpunimin e kornizës nga çelësi, përkatësisht shikimin tavolina ndërrimi, duke marrë vendime për përcjelljen dhe duke fituar akses në mjedisin e portit të daljes.

Sasia e vonesës së futur nga një ndërprerës varet nga metoda e ndërrimit që ai përdor. Nëse ndërrimi kryhet pa buferim, atëherë vonesat zakonisht janë të vogla dhe variojnë nga 5 deri në 40 μs, dhe me buferimin e kornizës së plotë - nga 50 në 200 μs (për kornizat me gjatësi minimale).

Ndrysho madhësinë e tabelës

Kapaciteti maksimal tavolina ndërrimi përcakton kufirin në numrin e adresave MAC që switchi mund të funksionojë njëkohësisht. NË tabela e ndërrimit Për çdo port, mund të ruhen si adresat MAC të mësuara në mënyrë dinamike ashtu edhe adresat MAC statike që janë krijuar nga administratori i rrjetit.

Numri maksimal i adresave MAC që mund të ruhen në tabela e ndërrimit, varet nga aplikimi i ndërprerësit. Grupi i punës D-Link dhe çelësat e vegjël të zyrës zakonisht mbështesin tabelat e adresave MAC 1K në 8K. Ndërprerësit e mëdhenj të grupeve të punës mbështesin një tabelë adresash MAC me një kapacitet prej 8K deri në 16K dhe ndërprerësit e shtyllës së rrjetit zakonisht mbështesin adresa 16K në 64K ose më shumë.

Kapaciteti i pamjaftueshëm tavolina ndërrimi mund të shkaktojë ngadalësimin e ndërprerësit dhe bllokimin e rrjetit me trafik të tepërt. Nëse tabela e ndërprerësit është plotësisht e mbushur dhe porti ndeshet me një adresë të re MAC burimi në një kornizë hyrëse, çelësi nuk do të jetë në gjendje ta fusë atë në tabelë. Në këtë rast, korniza e përgjigjes në këtë adresë MAC do të dërgohet përmes të gjitha porteve (përveç portit burim), d.m.th. do të shkaktojë një transmetim orteku.

Kapaciteti tampon i kornizës

Për të siguruar ruajtjen e përkohshme të kornizave në rastet kur ato nuk mund të transmetohen menjëherë në portën e daljes, çelësat, në varësi të arkitekturës së implementuar, pajisen me buferë në portat hyrëse dhe dalëse ose një bufer të përbashkët për të gjitha portat. Madhësia e buferit ndikon si në vonesën e transmetimit të kornizës ashtu edhe në shkallën e humbjes së paketës. Prandaj, sa më e madhe të jetë memoria buferike, aq më pak gjasa është humbja e kornizës.

Në mënyrë tipike, çelësat e projektuar për të funksionuar në pjesët kritike të rrjetit kanë një memorie buferi prej disa dhjetëra ose qindra kilobajtë për port. Buferi i përbashkët për të gjitha portet zakonisht ka një kapacitet prej disa megabajt.

Si të zgjidhni një ndërprerës duke pasur parasysh shumëllojshmërinë ekzistuese? Funksionaliteti i modeleve moderne është shumë i ndryshëm. Mund të blini ose një ndërprerës të thjeshtë të pamenaxhuar ose një ndërprerës shumëfunksional të menaxhuar, i cili nuk është shumë i ndryshëm nga një ruter i plotë. Një shembull i kësaj të fundit është Mikrotik CRS125-24G-1S-2HND-IN nga linja e re Cloud Router Switch. Prandaj, çmimi i modeleve të tilla do të jetë shumë më i lartë.

Prandaj, kur zgjidhni një ndërprerës, para së gjithash, duhet të vendosni se cilat nga funksionet dhe parametrat e çelsave moderne ju nevojiten dhe për cilat nuk duhet të paguani më shumë. Por së pari, një teori e vogël.

Llojet e çelsave

Sidoqoftë, nëse çelsat e menaxhuara më parë ndryshonin nga çelsat e pamenaxhuar, duke përfshirë një gamë më të gjerë funksionesh, tani ndryshimi mund të jetë vetëm në mundësinë ose pamundësinë e menaxhimit të pajisjes në distancë. Sa për pjesën tjetër, prodhuesit shtojnë funksionalitet shtesë edhe në modelet më të thjeshta, duke rritur shpesh koston e tyre.

Prandaj, për momentin, klasifikimi i çelsave sipas nivelit është më informues.

Ndërroni nivelet

Për të zgjedhur një çelës që i përshtatet më së miri nevojave tona, duhet të dimë nivelin e tij. Ky cilësim përcaktohet në bazë të modelit të rrjetit OSI (transferimi i të dhënave) që përdor pajisja.

  • Pajisjet niveli i parë, duke përdorur fizike transmetimi i të dhënave pothuajse është zhdukur nga tregu. Nëse dikush tjetër i kujton qendrat, atëherë ky është vetëm një shembull i një niveli fizik kur informacioni transmetohet në një rrjedhë të vazhdueshme.
  • Niveli 2. Pothuajse të gjithë çelsat e pamenaxhuar bëjnë pjesë në këtë kategori. I ashtuquajturi kanal modeli i rrjetit. Pajisjet ndajnë informacionin hyrës në pako (korniza) të veçanta, i kontrollojnë ato dhe i dërgojnë në një pajisje marrës të veçantë. Baza për shpërndarjen e informacionit në çelësat e nivelit të dytë janë adresat MAC. Nga këto, switch-i përpilon një tabelë adresash, duke kujtuar se cila port i korrespondon cilës adresë MAC. Ata nuk i kuptojnë adresat IP.

  • Niveli 3. Duke zgjedhur një ndërprerës të tillë, ju merrni një pajisje që tashmë funksionon me adresat IP. Ai gjithashtu mbështet shumë mundësi të tjera për të punuar me të dhëna: konvertimin e adresave logjike në ato fizike, protokollet e rrjetit IPv4, IPv6, IPX, etj., lidhjet pptp, pppoe, vpn dhe të tjera. në të tretën, rrjeti niveli i transmetimit të të dhënave, funksionojnë pothuajse të gjithë ruterat dhe pjesa më "e avancuar" e çelsave.

  • Niveli 4. Modeli i rrjetit OSI i përdorur këtu quhet transporti. As të gjithë ruterat nuk lëshohen me mbështetje për këtë model. Shpërndarja e trafikut ndodh në një nivel inteligjent - pajisja mund të punojë me aplikacione dhe, bazuar në titujt e paketave të të dhënave, t'i drejtojë ato në adresën e dëshiruar. Për më tepër, protokollet e shtresave të transportit, për shembull TCP, garantojnë besueshmërinë e shpërndarjes së paketave, mbajnë një sekuencë të caktuar të transmetimit të tyre dhe janë në gjendje të optimizojnë trafikun.

Zgjidhni një çelës - lexoni karakteristikat

Si të zgjidhni një ndërprerës bazuar në parametrat dhe funksionet? Le të shohim se çfarë nënkuptohet me disa nga simbolet e përdorura zakonisht në specifikime. Parametrat bazë përfshijnë:

Numri i porteve. Numri i tyre varion nga 5 në 48. Kur zgjidhni një ndërprerës, është më mirë të sigurohet një rezervë për zgjerimin e mëtejshëm të rrjetit.

Shkalla bazë e të dhënave. Më shpesh shohim përcaktimin 10/100/1000 Mbit/s - shpejtësitë që mbështet çdo port i pajisjes. Kjo do të thotë, ndërprerësi i zgjedhur mund të funksionojë me një shpejtësi prej 10 Mbit/s, 100 Mbit/s ose 1000 Mbit/s. Ka mjaft modele që janë të pajisura me porta gigabit dhe 10/100 Mb/s. Shumica e çelsave moderne funksionojnë sipas standardit IEEE 802.3 Nway, duke zbuluar automatikisht shpejtësinë e portit.

Gjerësia e brezit dhe gjerësia e brezit të brendshëm. Vlera e parë, e quajtur edhe matrica komutuese, është sasia maksimale e trafikut që mund të kalohet përmes ndërprerësit për njësi të kohës. Ai llogaritet shumë thjesht: numri i porteve x shpejtësia e portit x 2 (duplex). Për shembull, një ndërprerës gigabit me 8 porte ka një xhiro prej 16 Gbps.
Rrjedha e brendshme zakonisht tregohet nga prodhuesi dhe nevojitet vetëm për krahasim me vlerën e mëparshme. Nëse gjerësia e brezit të brendshëm të deklaruar është më e vogël se maksimumi, pajisja nuk do të përballojë mirë ngarkesat e rënda, do të ngadalësojë dhe ngrijë.

Zbulimi automatik MDI/MDI-X. Ky është zbulim automatik dhe mbështetje për të dy standardet me të cilat çifti i përdredhur është shtrënguar, pa pasur nevojë për kontroll manual të lidhjeve.

Slots për zgjerim. Mundësia e lidhjes së ndërfaqeve shtesë, për shembull, optike.

Madhësia e tabelës së adresave MAC. Për të zgjedhur një ndërprerës, është e rëndësishme të llogaritni paraprakisht madhësinë e tabelës që ju nevojitet, mundësisht duke marrë parasysh zgjerimin e rrjetit në të ardhmen. Nëse nuk ka hyrje të mjaftueshme në tabelë, çelësi do të shkruajë të reja mbi të vjetrat dhe kjo do të ngadalësojë transferimin e të dhënave.

Faktor formë. Çelësat janë të disponueshëm në dy lloje strehimi: të montuar në desktop/mur dhe të montuar në raft. Në rastin e fundit, madhësia standarde e pajisjes është 19 inç. Veshët e posaçëm për montim në raft mund të jenë të lëvizshëm.

Ne zgjedhim një ndërprerës me funksionet që na duhen për të punuar me trafikun

Kontrolli i rrjedhjes ( Kontrolli i rrjedhjes, protokolli IEEE 802.3x). Siguron koordinimin e dërgimit dhe marrjes së të dhënave ndërmjet pajisjes dërguese dhe ndërprerësit nën ngarkesa të larta, në mënyrë që të shmanget humbja e paketave. Funksioni mbështetet nga pothuajse çdo çelës.

Kornizë Jumbo- paketa të shtuara. Përdoret për shpejtësi nga 1 Gbit/sek e lart, ju lejon të shpejtoni transferimin e të dhënave duke zvogëluar numrin e paketave dhe kohën për përpunimin e tyre. Funksioni gjendet pothuajse në çdo çelës.

Modalitetet full-duplex dhe Half-duplex. Pothuajse të gjithë ndërprerësit modernë mbështesin negocimin automatik ndërmjet gjysmë-dupleksit dhe full-duplex (transmetimi i të dhënave vetëm në një drejtim, transferimi i të dhënave në të dy drejtimet në të njëjtën kohë) për të shmangur problemet në rrjet.

Përcaktimi i prioriteteve të trafikut (standard IEEE 802.1p)- pajisja mund të identifikojë paketa më të rëndësishme (për shembull, VoIP) dhe t'i dërgojë ato së pari. Kur zgjidhni një çelës për një rrjet ku një pjesë e konsiderueshme e trafikut do të jetë audio ose video, duhet t'i kushtoni vëmendje këtij funksioni

Mbështetje VLAN(standarde IEEE 802.1q). VLAN është një mjet i përshtatshëm për përcaktimin e seksioneve të veçanta: rrjetin e brendshëm të një ndërmarrje dhe rrjetin publik për klientët, departamente të ndryshme, etj.

Për të garantuar sigurinë brenda rrjetit, për të kontrolluar ose kontrolluar performancën e pajisjeve të rrjetit, mund të përdoret pasqyrimi (dyfishimi i trafikut). Për shembull, të gjitha informacionet hyrëse dërgohen në një port për kontroll ose regjistrim nga një program i caktuar.

Port Forwarding. Ky funksion mund t'ju duhet për të vendosur një server me akses në internet ose për lojëra në internet.

Mbrojtja e lakut - funksionet STP dhe LBD. Veçanërisht e rëndësishme kur zgjidhni çelsat e pamenaxhuar. Është pothuajse e pamundur të zbulohet laku i formuar në to - një seksion i lakuar i rrjetit, shkaku i shumë defekteve dhe ngrirjeve. LoopBack Detection bllokon automatikisht portën ku ka ndodhur një lak. Protokolli STP (IEEE 802.1d) dhe pasardhësit e tij më të avancuar - IEEE 802.1w, IEEE 802.1s - veprojnë pak më ndryshe, duke optimizuar rrjetin për një strukturë peme. Fillimisht, struktura parashikon degë rezervë, me lak. Ata janë të çaktivizuar si parazgjedhje, dhe ndërprerësi i ndez ato vetëm kur ka një humbje në disa nga linjat kryesore.

Grumbullimi i lidhjeve (IEEE 802.3ad). Rrit xhiron e kanalit duke kombinuar porta të shumta fizike në një porte logjike. Shpejtësia maksimale sipas standardit është 8 Gbit/sek.

Stacking. Secili prodhues ka modelin e tij të grumbullimit, por në përgjithësi kjo veçori i referohet kombinimit virtual të çelsave të shumta në një njësi logjike. Qëllimi i grumbullimit është të përftohet një numër më i madh portash sesa është e mundur me një ndërprerës fizik.

Funksionet e ndërprerësit për monitorimin dhe zgjidhjen e problemeve

Shumë çelësa zbulojnë një lidhje të gabuar kabllore, zakonisht kur pajisja është e ndezur, si dhe llojin e defektit - tela e prishur, qark i shkurtër, etj. Për shembull, D-Link ofron tregues të veçantë në trup:

Mbrojtja kundër trafikut të viruseve (Safeguard Engine). Teknika ju lejon të rritni stabilitetin e funksionimit dhe të mbroni procesorin qendror nga mbingarkesat me trafikun "mbeturina" të programeve të virusit.

Karakteristikat e fuqisë

Kursim energjie.Si të zgjidhni një çelës që do t'ju kursejë energji? Kushtojini vëmendjee për praninë e funksioneve të kursimit të energjisë. Disa prodhues, si D-Link, prodhojnë çelësa me rregullim të konsumit të energjisë. Për shembull, një çelës inteligjent monitoron pajisjet e lidhura me të dhe nëse ndonjë prej tyre nuk funksionon për momentin, porta përkatëse futet në "modalitetin e gjumit".

Fuqia mbi Ethernet (PoE, standardi IEEE 802.af). Një ndërprerës që përdor këtë teknologji mund të fuqizojë pajisjet e lidhura me të përmes kabllove të çifteve të përdredhura.

Mbrojtje e integruar nga rrufeja. Një funksion shumë i nevojshëm, por duhet të kujtojmë se çelsat e tillë duhet të jenë të tokëzuar, përndryshe mbrojtja nuk do të funksionojë.


faqe interneti- 42,52 KB

    230106

    (kodi i specialitetit)

PUNA KURSI

sipas disiplinës

    Tema:

    SGPEC 230106.11.15.

Grupi studentor: TO3A08, Korchagin A. G.

      Mësues: Chirochkin E.I.

      Data e mbrojtjes: ____________________________________________________________

Saransk

2011

Ministria e Arsimit dhe Shkencës e Federatës Ruse

FGOU SPO "Kolegji Shtetëror Industrial dhe Ekonomik Saransk"

    230106

    (kodi i specialitetit)

    DETYRË PËR PUNË TË KURSI

    sipas disiplinës Rrjetet kompjuterike dhe telekomunikacioni

    student i grupit TO3A08, Korçagin A. G.

    Tema: Çelësat: veçoritë dhe specifikimet

Puna e kursit është përfunduar në 28 fletë dhe përfshin seksionet e mëposhtme:

Prezantimi

1 Karakteristikat e një ndërprerësi të rrjetit

2 Klasifikimi i çelsave moderne

3 Karakteristikat e çelësit

konkluzioni

Lista e burimeve të përdorura

Data e lëshimit: ________________ Menaxher departamenti: ______________

Data e duhur: ____________ Mësuesi: _______________

Hyrje…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

  1. Karakteristikat e ndërruesit të rrjetit………………………………………………………………………… 10
    1. Switch dhe roli i tij në strukturimin e rrjetit……………………………………10
    2. Parimi i funksionimit…………………………………………………………………..11
  2. Klasifikimi i çelsave moderne……………………………………….. 14
    1. Sipas metodës së promovimit të personelit…………………………………………………………………………………………………………………………………
      1. në fluturim………………………………………………………………………………….14
      2. Me ruajtje të ndërmjetme………………………………………………………..14
    1. Sipas algoritmit të parimit të funksionimit………………………………………………………………….15
      1. Çelësa transparente…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
      1. Ndërprerësit që zbatojnë algoritmin e rrugëtimit të burimit…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
      1. Ndërprerësit që zbatojnë algoritmin e pemës shtrirëse…………16
    1. Sipas arkitekturës së brendshme logjike…………………………………………… 16
      1. Komutuesit me matricë komutuese………………………………………………………………………………
      2. Çelësat me një autobus të përbashkët………………………………………………..17
      3. Ndërprerëset e kujtesës së përbashkët………………………………………18
      4. Ndërprerës të kombinuar………………………………………….19
    1. Sipas fushës së aplikimit………………………………………………………………..20
      1. Ndërprerës me një numër të caktuar portash…………………………………………………………………………………
      2. Çelësat modular…………………………………………………………………………………………………………………………………
      3. Çelësat e grumbulluar………………………………………………………………………….21
    1. Ndërrimi i teknologjive………………………………………………………..21
      1. Ndërprerëset e Ethernetit…………………………………………………….. .21
      2. Çelësat e unazave të shenjave……………………………………………………………….22
      3. Ndërprerëset FDDI………………………………………………………………………………………………………………………………
  1. Karakteristikat e ndërprerësve………………………………………………………………………………………………………………………………
    1. Gjerësia e brezit…………………………………………………………………………… 24
    2. Vonesa e transmetimit të kornizës………………………………………………………….24
    3. Shpejtësia e kornizave që lëvizin nëpër rrjet…………………………………….25
    4. Shkalla e filtrimit………………………………………………………………..25

konkluzioni………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….26

Lista e burimeve të përdorura…………………………………………………………………. ..27

Prezantimi

Kur situata ndryshoi në fund të viteve '80 - fillimi i viteve '90 - ardhja e protokolleve të shpejta, kompjuterëve personalë me performancë të lartë, informacionit multimedial dhe ndarja e rrjetit në një numër të madh segmentesh - urat klasike nuk mund të përballonin më punën. Shërbimi i rrymave të kornizave ndërmjet porteve tani të shumta duke përdorur një njësi të vetme përpunuese kërkon një rritje të konsiderueshme të shpejtësisë së procesorit dhe kjo është një zgjidhje mjaft e shtrenjtë. Zgjidhja që u “lindi” switcheve doli të ishte më efektive (Fig. 1): për të servisuar rrjedhën që mbërrin në çdo port, në pajisje u instaluan procesorë të veçantë të specializuar për secilën prej porteve, të cilët zbatuan algoritmin e urës.

Figura 1 Ndërprerës

Në thelb, një switch është një urë multiprocesorësh e aftë për të përcjellë njëkohësisht kornizat midis të gjitha çifteve të porteve të tij menjëherë. Por nëse, kur u shtuan njësitë e procesorit, kompjuteri nuk pushoi së quajturi kompjuter, por u shtua vetëm mbiemri "multiprocesor", atëherë ndodhi një metamorfozë me ura shumëprocesoresh - ato u shndërruan në ndërprerës. Kjo u lehtësua nga metoda e komunikimit midis procesorëve individualë të ndërprerësit - ata ishin të lidhur nga një matricë komutuese, e ngjashme me matricat e kompjuterëve me shumë procesorë që lidhin procesorët me blloqet e memories. Gradualisht, çelsat zëvendësuan urat klasike me një procesor nga rrjetet lokale. Arsyeja kryesore për këtë është performanca shumë e lartë me të cilën çelsat transmetojnë korniza ndërmjet segmenteve të rrjetit. Nëse urat madje mund të ngadalësojnë rrjetin kur performanca e tyre ishte më e vogël se intensiteti i rrjedhës së kornizës ndërsegmentore, atëherë çelësat lëshohen gjithmonë me procesorë portualë që mund të transmetojnë korniza me shpejtësinë maksimale për të cilën është projektuar protokolli. Duke i shtuar kësaj transferimi paralel i kornizave ndërmjet porteve bëri që performanca e ndërprerësve të jetë disa herë më e lartë se urat - çelësat mund të transferojnë deri në disa milionë korniza në sekondë, ndërsa urat zakonisht përpunohen 3-5 mijë korniza në sekondë. më jep një sekondë. Kjo paracaktoi fatin e urave dhe ndërprerësve. Përdorimi kolektiv i një sistemi kabllor të përbashkët nga shumë kompjuterë çon në një rënie të ndjeshme të performancës së rrjetit nën trafikun e rëndë. Mjedisi i përbashkët nuk mund të përballojë më rrjedhën e kornizave të transmetuara dhe një radhë kompjuterësh shfaqet në rrjet në pritje për qasje. Ky problem mund të zgjidhet me strukturimin logjik të rrjetit duke përdorur një ndërprerës (Fig. 2). Strukturimi logjik i rrjetit i referohet ndarjes së një mjedisi të përbashkët të përbashkët në segmente logjike në mënyrë që të lokalizohet trafiku i secilit segment të rrjetit individual. Në këtë rast, segmentet individuale të rrjetit lidhen me pajisje të tilla si çelsat. Një rrjet i ndarë në segmente logjike ka performancë dhe besueshmëri më të lartë. Përfitimet e ndarjes së mjedisit të përbashkët në segmente logjike:

Thjeshtësia e topologjisë së rrjetit, duke lejuar një zgjerim të lehtë të numrit të nyjeve;

Asnjë humbje e kornizës për shkak të tejmbushjes së tamponëve të pajisjeve të komunikimit, pasi një kornizë e re nuk transmetohet në rrjet derisa të merret e mëparshmja - vetë sistemi i ndarjes së mesme rregullon rrjedhën e kornizave dhe pezullon stacionet që gjenerojnë korniza shumë shpesh, duke i detyruar ato të presësh për qasje;

Thjeshtësia e protokolleve, duke siguruar kosto të ulët të pajisjeve komutuese.

Figura 2 Struktura logjike e rrjetit duke përdorur një ndërprerës

Meqenëse rrjeti përmban grupe kompjuterësh që kryesisht shkëmbejnë informacione me njëri-tjetrin, ndarja e rrjetit në segmente logjike përmirëson performancën e rrjetit - trafiku lokalizohet brenda grupeve dhe ngarkesa në sistemet e tyre të përbashkëta të kabllove zvogëlohet ndjeshëm.

Rëndësia Tema e zgjedhur e kërkimit përcaktohet, së pari, nga hyrja e shpejtë e rrjeteve lokale në pothuajse të gjitha aspektet e veprimtarisë së informacionit. Dhe pajisjet e rrjetit që përmirësojnë performancën e rrjetit janë një pjesë integrale e rrjeteve lokale. Organizimi i rrjeteve lokale duke përdorur pajisjet e rrjetit është bërë normë gjatë projektimit të rrjeteve të mëdha. Kjo normë ka zëvendësuar rrjetet e ndërtuara vetëm në segmente kabllore që kompjuterët në rrjet përdorin për të transmetuar informacion.

Së dyti, gjatë viteve të fundit (që nga viti 2006), çelsat kanë filluar të shtyjnë dukshëm ruterat nga pozicionet e tyre të vendosura fort. Routerët zinin një vend qendror në rrjetin e ndërtesës dhe çelsave iu nda një vend në nivelin e rrjetit të dyshemesë. Për më tepër, zakonisht kishte pak ndërprerës - ato instaloheshin vetëm në segmente të rrjetit shumë të zënë ose për të lidhur serverë me performancë të lartë. Switches filluan të zhvendosin ruterat nga qendra e rrjetit në periferi ku ata u përdorën për të lidhur rrjetin lokal me atë global. Vendin qendror në rrjetin e ndërtesës e zinte një ndërprerës modular i korporatës, i cili bashkonte të gjitha rrjetet e kateve dhe departamenteve në shtyllën e saj të brendshme, shumë produktive. Switch-ët kanë zëvendësuar ruterat sepse raporti i tyre çmim/performancë doli të ishte shumë më i ulët se ai i një ruteri. Natyrisht, tendenca drejt rritjes së rolit të ndërprerësve në rrjetet lokale nuk është absolute. Dhe ruterat kanë ende aplikacionet e tyre ku përdorimi i tyre është më racional se çelsin. Routerët mbeten të domosdoshëm kur lidhni një rrjet lokal me një global.

Qëllimi i punës- zbuloni thelbin e parimit të funksionimit të ndërprerësit, veçoritë dhe karakteristikat e tij, dhe gjithashtu merrni parasysh qëllimin e zbatimit të tij.

Detyrat punë kërkimore:

Shpjegoni konceptin e një switch, thelbin e parimit të funksionimit, qëllimin dhe rolin e përdorimit të tij në funksionimin e rrjeteve lokale;

Merrni parasysh klasifikimet dhe karakteristikat e ndryshme të kësaj pajisjeje;

Analizoni rëndësinë dhe perspektivat për përdorimin e ndërprerësve në organizimin e rrjeteve lokale.

Objekti i studimit Switch është një nga pajisjet më premtuese të rrjetit që përdoret në organizimin e rrjeteve lokale.

Lënda e hulumtimit janë veçoritë dhe karakteristikat e ndërprerësve.

Struktura e punës.

Kapitulli i parë përshkruan veçoritë e një switch rrjeti, konceptin e tij, rolin në strukturimin e rrjetit dhe parimin e funksionimit.

Kapitulli i dytë përshkruan klasifikimin e çelsave moderne:

Me metodën e promovimit të personelit;

Sipas algoritmit të parimit të funksionimit;

Nga arkitektura e brendshme logjike;

Sipas zonës së aplikimit;

Ndërroni teknologjitë.

Kapitulli i tretë përshkruan karakteristikat e ndërprerësve.

1 Karakteristikat e një ndërprerësi të rrjetit

Në këtë kapitull, ne do të shikojmë konceptin e një ndërprerës, qëllimin e përdorimit të tij dhe parimin e funksionimit.

    1. Switch dhe roli i tij në strukturimin e rrjetit

Një ndërprerës ose ndërprerës është një pajisje e krijuar për të lidhur disa nyje të një rrjeti kompjuterik brenda një segmenti. Çelësi transmeton të dhëna vetëm drejtpërdrejt te marrësi. Kjo përmirëson performancën dhe sigurinë e rrjetit duke i liruar segmentet e tjera të rrjetit nga detyrimi (dhe aftësia për të) përpunuar të dhëna që nuk ishin të destinuara për ta. Çelësi mund të bashkojë hostet në të njëjtin rrjet me adresat e tyre MAC. Çelësi ndan mediumin e përgjithshëm të transmetimit të të dhënave në segmente logjike. Një segment logjik formohet duke kombinuar disa segmente fizike (seksione kabllore). Çdo segment logjik është i lidhur me një portë të veçantë switch (Fig. 3). Kur një kornizë arrin në ndonjë nga portet, çelësi e përsërit këtë kornizë vetëm në portën me të cilën është lidhur segmenti. Ndërprerësi transmeton kornizat paralelisht. përmbajtja

Hyrje…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Veçoritë e ndërruesit të rrjetit………………………………………………………………………10
Switch dhe roli i tij në strukturimin e rrjetit……………………………………10
Parimi i funksionimit……………………………………………………………………………………..11
Klasifikimi i çelsave moderne………………………………………..14
Sipas metodës së promovimit të personelit…………………………………………………………………………………………………………………………………
në fluturim……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Me ruajtje të ndërmjetme………………………………………………………..14
Sipas algoritmit të parimit të funksionimit………………………………………………………………….15
Çelësa transparente…………………………………………………………………………………………………………………………………………
Ndërprerësit që zbatojnë algoritmin e drejtimit të burimit……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….15
Ndërprerësit që zbatojnë algoritmin e pemës shtrirëse…………16
Mbi arkitekturën logjike të brendshme……………………………………………………………………………………
Komutuesit me matricë komutuese………………………………………………………………………………
Çelësat me një autobus të përbashkët………………………………………………..17
Ndërprerëset e kujtesës së përbashkët………………………………………18
Ndërprerës të kombinuar………………………………………….19
Sipas fushës së aplikimit………………………………………………………………………………………………………………………
Ndërprerës me një numër të caktuar portash…………………………………………………………………………………
Çelësat modular…………………………………………………………………………………………………………………………………
Çelësat e grumbulluar……………………………………………………….21
Teknologjitë e ndërrimit……………………………………………………..21
Ndërprerëset e ethernetit…………………………………………………………………………………………………………………………
Çelësat e unazave të shenjave……………………………………………………………….22
Ndërprerëset FDDI………………………………………………………………………………………………………………………………
Karakteristikat e çelsave……………………………………………………………………………………………
Gjerësia e brezit………………………………………………………24
Vonesa e transmetimit të kornizës………………………………………………………….24
Shpejtësia e kornizave që lëvizin nëpër rrjet…………………………………….25
Shkalla e filtrimit………………………………………………………………..25
konkluzioni………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….26
Lista e burimeve të përdorura…………………………………………………………………………………………………………………………

Tema e aksesit gigabit po bëhet gjithnjë e më e rëndësishme, veçanërisht tani, kur konkurrenca po rritet, ARPU po bie dhe tarifat edhe 100 Mbit nuk do të habisin askënd. Ne kemi marrë në konsideratë çështjen e kalimit në aksesin gigabit për një kohë të gjatë. Unë u shtya nga çmimi i pajisjeve dhe fizibiliteti komercial. Por konkurrentët nuk janë në gjumë dhe kur edhe Rostelecom filloi të sigurojë tarifa më shumë se 100 Mbit, ne kuptuam se nuk mund të prisnim më. Për më tepër, çmimi për një port gigabit ka rënë ndjeshëm dhe instalimi i një ndërprerës FastEthernet, i cili në disa vite do të duhet të zëvendësohet me një gigabit, thjesht është bërë joprofitabile. Kjo është arsyeja pse ne filluam të zgjedhim një ndërprerës gigabit për përdorim në nivelin e aksesit.

Ne shikuam modele të ndryshme të çelsave gigabit dhe u vendosëm në dy që ishin më të përshtatshmet për sa i përket parametrave dhe, në të njëjtën kohë, plotësuan pritjet tona buxhetore. Këto janë Dlink DGS-1210-28ME dhe .

Kornizë


Trupi i SNR është prej metali të trashë dhe të qëndrueshëm, gjë që e bën atë më të rëndë se "konkurrenti". Lidhja D është prej çeliku të hollë, gjë që i jep asaj një avantazh në peshë. Megjithatë, e bën atë më të ndjeshëm ndaj ndikimeve të jashtme për shkak të forcës së tij më të ulët.

D-link është më kompakt: thellësia e saj është 14 cm, ndërsa ajo e SNR është 23 cm. Lidhësi i energjisë SNR ndodhet në pjesën e përparme, gjë që padyshim lehtëson instalimin.

Furnizimet me energji elektrike


Furnizimi me energji D-link


Furnizimi me energji elektrike SNR

Përkundër faktit se furnizimet me energji elektrike janë shumë të ngjashme, ne përsëri gjetëm dallime. Furnizimi me energji D-link është bërë ekonomikisht, ndoshta edhe shumë ekonomikisht - nuk ka shtresë llak në tabelë, dhe mbrojtja nga ndërhyrja në hyrje dhe dalje është minimale. Si rezultat, sipas Dlink, ka shqetësime se këto nuanca do të ndikojnë në ndjeshmërinë e kalimit ndaj rritjeve të energjisë, dhe funksionimin në lagështi të ndryshueshme dhe në kushte pluhuri.

Ndërprerësi





Të dy pllakat janë bërë me kujdes, nuk ka ankesa për instalimin, megjithatë, SNR ka një tekstolit me cilësi më të lartë, dhe pllaka është bërë duke përdorur teknologjinë e saldimit pa plumb. Çështja, natyrisht, nuk është se SNR përmban më pak plumb (gjë që nuk do të trembë askënd në Rusi), por që këta ndërprerës prodhohen në një linjë më moderne.

Përveç kësaj, përsëri, si në rastin e furnizimit me energji elektrike, D-link u ruajt në veshjen e llakut. SNR ka një shtresë llak në tabelë.

Me sa duket, supozohet se kushtet e funksionimit të çelsave të aksesit D-link duhet të jenë a priori të shkëlqyera - të pastra, të thata, të freskëta ... mirë, si gjithë të tjerët. ;)

Ftohja

Të dy çelsat kanë një sistem ftohjeje pasive. D-link ka radiatorë më të mëdhenj, dhe ky është një plus i caktuar. Sidoqoftë, SNR ka hapësirë ​​të lirë midis tabelës dhe murit të pasmë, gjë që ka një efekt pozitiv në shpërndarjen e nxehtësisë. Një nuancë shtesë është prania e pllakave që shpërndajnë nxehtësinë të vendosura nën çip, të cilat transferojnë nxehtësinë në trupin e çelësit.

Ne kryem një provë të vogël - matëm temperaturën e ftohësit në çip në kushte normale:

  • Çelësi vendoset në një tavolinë në temperaturë dhome 22C,
  • 2 module SFP të instaluara,
  • Presim 8-10 minuta.

Rezultatet e testit ishin befasuese - D-link nxehet deri në 72C, ndërsa SNR - vetëm deri në 63C. Është më mirë të mos mendoni se çfarë do të ndodhë me D-link në një kuti të mbushur fort në vapën e verës.



Temperatura në D-link 72 gradë



Në SNR 61 C, fluturimi është normal

Mbrojtje nga rrufeja

Çelësat janë të pajisur me sisteme të ndryshme të mbrojtjes nga rrufeja. D-link përdor shkarkues gazi. SNR ka varistorë. Secila prej tyre ka të mirat dhe të këqijat e saj. Sidoqoftë, koha e përgjigjes së varistorëve është më e mirë, dhe kjo siguron mbrojtje më të mirë për vetë çelësin dhe pajisjet e pajtimtarëve të lidhur me të.

Përmbledhje

D-link lë një ndjenjë kursimi në të gjithë komponentët - në furnizimin me energji elektrike, tabelën, kutinë. Prandaj, në këtë rast duket si një produkt më i preferuar për ne.

Shpejtësia e filtrimit dhe përcjelljes së kornizës janë dy karakteristika kryesore të performancës së një ndërprerës. Këto karakteristika janë integrale; ato nuk varen nga mënyra se si është implementuar teknikisht ndërprerësi.

Shpejtësia e filtrimit është shpejtësia me të cilën çelësi kryen hapat e mëposhtëm të përpunimit të kornizës:

1. Merrni kornizën në tampon tuaj.

3. Shkatërrimi i kornizës, pasi porti i destinacionit dhe porti i burimit i përkasin një segmenti të vetëm logjik.

Shpejtësia e filtrimit të pothuajse të gjithë çelsave nuk është një faktor bllokues - çelësi arrin të heqë kornizat me shpejtësinë me të cilën ato arrijnë.

Shpejtësia e përcjelljes është shpejtësia me të cilën ndërprerësi kryen fazat e ardhshme të përpunimit të kornizës.

1. Merrni kornizën në tampon tuaj.

2. Shikoni përmes tabelës së adresave për të gjetur portin për adresën e destinacionit të kornizës.

3. Transmetimi i kornizës në rrjet përmes portit të destinacionit që gjendet në tabelën e adresave.

Si shpejtësia e filtrimit ashtu edhe shpejtësia e përcjelljes zakonisht maten në korniza për sekondë. Nëse karakteristikat e ndërprerësit nuk përcaktojnë se për cilin protokoll dhe për çfarë madhësie kornize jepen shpejtësitë e filtrimit dhe përcjelljes, atëherë si parazgjedhje supozohet se këta tregues janë dhënë për protokollin Ethernet dhe kornizat e madhësisë minimale, d.m.th. korniza të gjata 64 bajt. Siç kemi diskutuar tashmë, modaliteti i gjatësisë minimale të kornizës përdoret si testi më i vështirë për të verifikuar aftësinë e çelësit për të funksionuar në kombinimin më të keq të kushteve të trafikut.

Vonesa e transmetimit të kornizës matet si koha e kaluar nga momenti kur bajt i parë i kornizës arrin në portën hyrëse të çelësit deri në momentin kur ky bajt shfaqet në portën e tij dalëse. Vonesa është shuma e kohës së shpenzuar për buferimin e bajtëve të kornizës dhe kohës së shpenzuar për përpunimin e kornizës nga çelësi - shikimi përmes tabelës së adresave, marrja e vendimeve për filtrim ose përcjellje, fitimi i aksesit në mjedisin e portit të daljes. Sasia e vonesës së futur nga çelësi varet nga mënyra e funksionimit të tij. Nëse ndërrimi kryhet "në fluturim", atëherë vonesat zakonisht janë të vogla dhe variojnë nga 5 në 40 μs, dhe me tampon të plotë të kornizës - nga 50 në 200 μs për kornizat me gjatësi minimale kur transmetohen me shpejtësi 10 Mbit/ s. Ndërprerësit që mbështesin versionet më të shpejta të Ethernetit sjellin më pak vonesë në procesin e përcjelljes së kornizës.

Performanca e një switchi përcaktohet nga sasia e të dhënave të përdoruesit të transferuara për njësi të kohës përmes porteve të tij dhe matet në megabit për sekondë (Mbps). Meqenëse ndërprerësi funksionon në shtresën e lidhjes së të dhënave, të dhënat e tij të përdoruesit janë të dhënat që barten në fushën e të dhënave të kornizave Ethernet.

Vlera maksimale e performancës së çelësit arrihet gjithmonë në kornizat me gjatësi maksimale, pasi në këtë rast pjesa e kostove të përgjithshme për shpenzimet e përgjithshme të kornizës është minimale. Një ndërprerës është një pajisje me shumë porta, kështu që është e zakonshme ta karakterizojmë atë si me performancë maksimale të përgjithshme, ndërkohë që transmeton trafikun në të gjitha portet e tij.

Për të kryer operacionet e çdo porti, ndërprerësit më së shpeshti përdorin një njësi përpunimi të dedikuar me memorien e vet për të ruajtur kopjen e vet të tabelës së adresave. Çdo port ruan vetëm ato grupe adresash me të cilat ka punuar kohët e fundit, kështu që kopjet e tabelës së adresave të moduleve të ndryshme të procesorit, si rregull, nuk përputhen.

Numri maksimal i adresave MAC që mund të mbajë mend procesori i portit varet nga aplikimi i ndërprerësit. Ndërprerësit e grupit të punës zakonisht mbështesin vetëm disa adresa për port, sepse ato janë të dizajnuara për të formuar mikrosegmente. Ndërprerësit e departamentit duhet të mbështesin disa qindra adresa, dhe ndërprerësit e rrjetit duhet të mbështesin deri në disa mijëra (zakonisht 4000-8000 adresa).

Kapaciteti i pamjaftueshëm i tabelës së adresave mund të shkaktojë që ndërprerësi të ngadalësohet dhe rrjeti të bllokohet me trafik të tepërt. Nëse tabela e adresave të procesorit të portit është plotësisht e plotë dhe ndeshet me një adresë të re burimi në një kornizë hyrëse, procesori duhet të heqë çdo adresë të vjetër nga tabela dhe të vendosë një të re në vend të saj. Vetë ky operacion merr një pjesë të kohës së procesorit, por humbja kryesore e performancës vërehet kur një kornizë arrin me një adresë destinacioni që duhej hequr nga tabela e adresave. Meqenëse adresa e destinacionit të kornizës është e panjohur, çelësi duhet ta përcjellë kornizën në të gjitha portet e tjera. Disa prodhues të ndërprerësve e zgjidhin këtë problem duke ndryshuar algoritmin për trajtimin e kornizave me një adresë destinacioni të panjohur. Një nga portat e switch-it është konfiguruar si një port trunk, në të cilin të gjitha kornizat me një adresë të panjohur dërgohen si parazgjedhje. Një kornizë transmetohet në një port trunk me supozimin se ky port është i lidhur me një ndërprerës të nivelit më të lartë (në një lidhje hierarkike të ndërprerësve në një rrjet të madh), i cili ka kapacitet të mjaftueshëm të tabelës së adresave dhe "e di" se ku mund të jetë çdo kornizë. dërguar.



Publikime të ngjashme