Функции коммутаторов

Коммутатор Ethernet используется на уровне доступа. Как и концентратор, коммутатор соединяет несколько узлов с сетью.

В отличие от концентратора, функции коммутатора в состоянии передать сообщение конкретному узлу. Когда узел отправляет сообщение другому узлу через коммутатор, тот принимает и декодирует кадры и считывает физический (MAC) адрес сообщения.

В таблице коммутатора, которая называется таблицей MAC-адресов, находится список активных портов и MAC-адресов подключенных к ним узлов. Когда узлы обмениваются сообщениями, коммутатор проверяет, есть ли в таблице MAC-адрес. Если да, коммутатор устанавливает между портом источника и назначения временное соединение, которое называется канал. Этот новый канал представляет собой назначенный канал, по которому два узла обмениваются данными. Другие узлы, подключенные к коммутатору, работают на разных полосах пропускания канала и не принимают сообщения, адресованные не им. Для каждого нового соединения между узлами создается новый канал. Такие отдельные каналы позволяют устанавливать несколько соединений одновременно без возникновения коллизий.

Что происходит в том случае, если коммутатор получает кадр, адресованный новому узлу, которого еще нет в таблице MAC-адресов? Если MAC-адреса назначения нет в таблице, коммутатор не может создать отдельный канал, поскольку не имеет соответствующей информации. Если коммутатор не может определить, где расположен узел назначения, он передает сообщение всем подключенным узлам, используя процесс, который называется массовой рассылкой. Каждый узел сравнивает MAC-адрес назначения сообщения со своим MAC-адресом, но только тот узел, которому оно адресовано, обрабатывает сообщение и отвечает на него.

Как MAC-адрес нового узла попадает в таблицу? Коммутатор строит таблицу MAC-адресов, проверяя MAC-адрес источника в каждом кадре, который проходит между узлами. Когда новый узел отправляет сообщение или отвечает на сообщение из массовой рассылки, коммутатор немедленно выясняет его адрес и порт, к которому он подключен. Таблица динамически обновляется каждый раз, как коммутатор считывает новый MAC-адрес источника. Таким образом он быстро узнает адреса всех подключенных узлов.

Иногда к порту коммутатора подключают другое сетевое устройство, например, концентратор. Это увеличивает количество узлов, которые можно подключить к сети. Если к порту коммутатора подключен концентратор, MAC-адреса всех узлов, подключенных к концентратору, связываются с одним портом. Бывает, что один узел подключенного концентратора отправляет сообщения другому узлу того же устройства. В этом случае коммутатор принимает кадр и проверяет местонахождение узла назначения по таблице. Если узлы источника и назначения подключены к одному порту, коммутатор отклоняет сообщение.

Если концентратор подключен к порту коммутатора, возможны коллизии. Концентратор передает поврежденные при столкновении сообщения всем портам. Коммутатор принимает поврежденное сообщение, но, в отличие от концентратора, не переправляет его. В итоге у каждого порта коммутатора создается отдельный домен коллизий. Это хорошо. Чем меньше узлов в домене коллизий, тем менее вероятно возникновение коллизии.[Л.3]

Поиск по сайту: