Режимы коммутации

Способ, которым содержимое фрейма коммутируется в порт назначения, обычно является компромиссом между временем ожидания и надежностью передачи. Три различных режима коммутации — с промежуточным хранением (store-and-forward), сквозной (cut-through) и бесфрагментный (fragment-free) характеризуются различной надежностью и задержками передачи данных в сети.

Режим коммутации с промежуточным хранением

При использовании режима коммутации с промежуточным хранением информа­ции коммутатор читает всю информацию во фрейме, проверяет его на отсутствие ошибок, принимает решение о коммутации в соответствующий порт и после этого пересылает фрейм в нужном направлении. На рис. 8 показана работа коммутатора в таком режиме. Очевидно, что коммутатору приходится тратить больше времени на чтение всего фрейма. Если фрейм содержит ошибки, он не передается и будет от­брошен. Несмотря на то что сквозной режим коммутации быстрее, он не предостав­ляет механизм обнаружения ошибок. Задержки, вносимые при работе устройства в режиме с промежуточным хранением, обычно не представляют проблемы, тем не менее, данному режиму присуща максимальная величина задержки.

Рис. 8

Режим сквозной коммутации

В этом режиме коммутатор при прохождении через него трафика считывает нача­ло фрейма до адреса получателя и " перебрасывает" его получателю, не читая остаток Фрейма (рис. 9). Этот режим коммутации уменьшает задержки при передаче, однако в нем нет ме­ханизмов обнаружения ошибок.

Рис. 9

Бесфрагментный режим коммутации

Этот режим является модифицированной формой сквозного режима. В нем пе­редача осуществляется после фильтрации фрагментов коллизий, к которым отно­сится подавляющее число ошибочных пакетов. Коммутатор в этом режиме ждет окончания проверки, не является ли полученный пакет коллизионным фрагментом, и только после этого передает его.

При использовании режимов сквозной и бесфрагментной коммутации порт от­правителя и порт получателя должны работать на одной скорости, чтобы не проис­ходило преобразование фрейма. Такой режим работы называется синхронной, или симметричной, коммутацией (synchronous switching). Если скорости портов разные, фрейм должен быть полностью сохранен для технологии одной скорости, прежде чем он будет передан на другой. Такая схема называется асинхронной коммутацией (asynchronous switching). Для асинхронной коммутации должен использоваться режим с промежуточным хранением данных. Асинхронная (часто называемая также асим­метричной) коммутация обеспечивает коммутируемые соединения между портами разной пропускной способности, например, 100 и 1000 Мбит/с. Асимметричная коммутация оптимизирована для клиент-серверного трафика, при котором множе­ство клиентов одновременно общается с сервером, что требует выделения большей полосы пропускания для серверного порта с целью устранения узкого места в сети.