На основе процессора общего назначения

Каждый порт обслуживается одним процессором пакетов Ethernet - EPP (Ethernet Packet Processor). Кроме того, коммутатор имеет системный модуль, который координирует работу всех процессоров EPP. Системный модуль ведет общую адресную таблицу коммутатора и обеспечивает управление коммутатором по протоколу SNMP. Для передачи кадров между портами используется коммутационная матрица, подобная тем, которые работают в телефонных коммутаторах или мультипроцессорных компьютерах, соединяя несколько процессоров с несколькими модулями памяти. Основной недостаток данной реализации состоит в низкой скорости, т.к. процессор не может справиться с интенсивным трафиком.

2.На основе коммутационной матрицы

Коммутационная матрица – самый быстрый вид коммутатора. Основными ее недостатком является высокая стоимость и отсутствие буферизации.

На основе высокоскоростной шины

Кадр разделяется на некоторое количество пакетов, которые передаются по общей шине в псевдопараллельном режиме.

 

4.На основе разделяемой памяти5.Комбинированный коммутатор

 

 

Недостатком данного вида реализации

является ее высокая стоимость.

 

Дополнительные возможности коммутаторов

 

Трансляция кадров канального уровня (преобразование одного типа кадров) При преобразовании типа кадров производится вычисление длины поля данных и размещение этого значения в соответствующее поле кадра назначения; заполнение поля статуса кадра; преобразование или отбрасывание кадров с размером поля больше максимального значения; заполнение поля «тип»; расчет контрольной суммы в соответствии с выбранным методом.

Поддержка алгоритма Spanning Tree позволяет коммутаторам автоматически определять древовидную конфигурацию связей в сети при произвольном соединения портов между собой.

Определение дополнительных возможностей по фильтрации трафика Т.е. администратор сети может задавать дополнительные условия отсеивания пользовательских кадров с целью создания дополнительных барьеров и ограничений доступа к определенным сервисам сети.

Использование различных классов сервиса Администратор имеет возможность назначить различным типам кадров различные приоритеты их обработки.

Поддержка виртуальных сетей (VLAN). Виртуальная сеть – это группа узлов, в которой информационный трафик, включая широковещательный трафик, полностью изолируется от другой сети

Алгоритмы STA

Идея STA: исключить замкнутые петли, перевести одну из линий в заблокированную либо резервное состояние.

Алгоритм STA формализует сеть в виде графа, вершинами которого являются коммутаторы и сегменты сети.

Алгоритм STA обеспечивает поиск древовидной топологии связей с единственным путем от каждого коммутатора и от каждого сегмента до некоторого выделенного коммутатора (корня дерева) при минимально возможном расстоянии. Единственность пути гарантирует отсутствие петель, а минимальность расстояния — рациональность маршрутов следования до магистрали коммутатора.

В качестве расстояния в STA используется метрика — это величина, обратно пропорциональная пропускной способности сегмента или так называемое «условное время сегмента».

Вводятся следующие понятия:

Корневой коммутатор (Root Switch), от которого строится дерево, и он может быть выбран автоматически, либо назначен администратором

2 старших конфигурируются вручную, это позволяет администратору “влиять” на автоматический выбор коммутатора. Для каждого определяется корневой порт – это порт, который имеет по сети кратчайшее расстояние до корневого коммутатора.

Для каждого сегмента коммутатора выбирается назначенный порт – это порт который имеет кратчайшее расстояние от данного сегмента до корневого коммутатора.

 

Недостатки алгоритма STA:

Для больших сетей время определения новой активной конфигурации может быть велико.

Spanning Tree Protocol (IEEE 802.1D) и Rapid STP (IEEE 802.1w)

Основной задачей STP является приведение сети Ethernet с множественными связями к древовидной топологии, исключающей циклы пакетов

Rapid STP (RSTP) характеризуется значительными усовершенствованиями STP, среди которых необходимо отметить уменьшение времени сходимости и более высокую устойчивость. Описан в стандарте IEEE 802.1w (впоследствии включен в 802.1D-2004).

Multiple STP (MSTP) является наиболее современной стандартной реализацией STP, учитывающей все достоинства и недостатки предыдущих решений. Описана в стандарте IEEE 802.1s (впоследствии включен в 802.1Q-2003). В отличие от PVST+, в котором число экземпляров связующего дерева (spanning tree) равно числу виртуальных сетей, MSTP предполагает конфигурирование необходимого количества экземпляров вне зависимости от числа виртуальных сетей (VLAN) на коммутаторе. В один экземпляр MST могут входить несколько виртуальных сетей. Однако, все коммутаторы, участвующие в MST, должны иметь одинаково сконфигурированные группы VLAN (MST instances), что ограничивает гибкость при изменении конфигурации сети.

 

Покрывающее дерево STA