Олимпиада "Наноэлектроника"
Неофициальный сайт

Меню сайта
Категории раздела
Рефераты (курсы КП, ПК, ИТ и Сети) [95]
Рефераты по курсу "Компьютерный практикум", "Применение персональных компьютеров", "Информационная техника" и "Сети ПК" в НИЯУ МИФИ
Аналитика (курсы КП, ПК, ИТ и Сети) [1]
ТЗ учебных проектов [7]
Виртуальные калькуляторы [2]
Пресс-релизы [4]
Материалы по итогам учебных проектов
Наш опрос
Оцените сайт олимпиады
Всего ответов: 122
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » Статьи » Публикации студентов МИФИ » Рефераты (курсы КП, ПК, ИТ и Сети)

Элементная база "умных" коммутаторов
Оглавление:

Ключевые слова: 3

1. Введение 4

2. Понятие сетевого коммутатора 5

3. Принцип работы коммутатора 6

4. Разновидности и возможности коммутаторов 7

4.1 Трансляция протоколов канального уровня 8

4.2 Поддержка алгоритма Spanning Tree 8

4.3 Возможности коммутаторов по фильтрации трафика 8

4.4 Коммутация "на лету" или с буферизацией 9

4.5 Поддержка виртуальных сетей 10

5. Элементная база коммутатора 11

5.1 Чип коммутаторa 12

5.2 Тестовая плата коммутатора 13

5.3 Ethernet 15

5.4 PCI-Express x1 15

5.5 Режимы работы микросхемы 15

5.6 SPI master/slave 16

5.7 Микроконтроллер 17

5.8 Flash-память 17

5.9 Схема питания 18

5.10 Включение Платы 18

6. Характеристики и производительность коммутаторов 19

7. Заключение 21

Список используемых источников: 22

Ключевые слова:

Сетевая модель OSI — сетевая модель стека (магазина) сетевых протоколов OSI/ISO.

MAC – Media Access Control – подуровень канального (второго) уровня модели OSI, согласно стандартам IEEE 802.

VLAN – Virtual Local Area Network – это функция в роутерах и коммутаторах, позволяющая на одном физическом сетевом интерфейсе создать несколько виртуальных локальных сетей.

Broadcast domain – логический участок компьютерной сети, в котором все узлы могут передавать данные друг другу с помощью широковещания на канальном уровне сетевой модели OSI.

PCI-e – Peripheral Component Interconnect Express – компьютерная шина, использующая программную модель шины PCI и высокопроизводительный физический протокол, основанный на последовательной передаче данных.

SGMII – Serial Gigabit Media Independent Interface - независящий от среды передачи интерфейс, стандартизованный интерфейс для подключения MAC-блока сети Fast Ethernet к блоку PHY.

PHY – интегральная схема, предназначенная для выполнения функций физического уровня сетевой модели OSI (от англ. Physical layer).


1. Введение

В 1973 году была разработана технология Ethernet, являющаяся наиболее популярной технологией ЛВС и по сей день. С каждым годом сеть расширялась, к одной сети подключалось всё больше и больше пользователей, а доступная одному пользователю полоса сужалась из-за необходимости деления канала между всеми узлами сети.
Есть два способа расширения полосы: Fast Ethernet и повышение скорости или снижение числа узлов сети, имеющих доступ к разделяемой среде. Одновременно происходят развитие обоих процессов, но в данном реферате речь пойдёт о втором.

Процесс снижения узлов называется сегментацией, а осуществляется он делением большой сети на несколько меньших. Но так как пользователи всё равно могут обращаться к ресурсам других сегментов, нужен механизм взаимодействия с другими сегментами, при этом, скорость такого взаимодействия должна быть большой. Тип устройств, обеспечивающих требуемые необходимости, называется коммутаторами Ethernet. С развитием сетей потребность коммутаторов сильно возросла, они прочно укрепили свои позиции, потеснив низкоуровневые устройства такие как концентраторы и повторители со своих устоявшихся мест.
Для того, чтобы рассмотреть элементную базу коммутатора, сперва нужно разобраться, что такое коммутатор в принципе, как он работает, его смысл и назначение.


2. Понятие сетевого коммутатора

Сетевой коммутатор (network switch) – это сетевое устройство, передающее пакеты, предназначенное для соединения несколько узлов сети в пределах одного или же нескольких сегментов. Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI. В отличие от маршрутизатора, коммутатор не занимается расчетом маршрута для дальнейшей передачи пакетов по сети, анализируя различные факторы, а только передает данные от одного порта к другому на основе содержащейся в полученном пакете информации. А от концентратора и повторителя коммутатор отличается тем, что он транслирует порты не ко всем имеющимся выходам, а только к одному, выбранному при анализе кадров.


Рисунок 1 - Пример сети с коммутатором

Сетевые коммутаторы прочно укрепили свои позиции в технологии в Ethernet, хотя и присутствуют в других. Главной их задачей является сегментация сети. Это особенно актуально в сетях с большим числом узлов, т.к. при большем количестве работающих устройств в сети, тем больше вероятность коллизии (одновременной передачи данных несколькими устройствами, работающими в одной среде передачи данных, что ведёт к большим задержкам в работе и снижению эффективности). Коммутатор посредством сегментации увеличивает число одновременно работающих устройств без риска возникновения коллизий.

3. Принцип работы коммутатора

Коммутатор хранит в ассоциативной памяти таблицу коммутации, в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует фреймы (кадры) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех активных MAC-адресов, в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.


Рисунок 2 – Наглядный пример работы коммутатора

4. Разновидности и возможности коммутаторов

Существуют управляемые (умные) и неуправляемые коммутаторы. Неуправляемые коммутаторы настраиваются сами после включения в сеть. Они анализируют MAC-адреса всех устройств, подключенных к ним, и будут осуществлять коммутацию между портами на основе анализа заголовка пакета, в котором содержится MAC-адрес устройства-получателя.

Управляемые коммутаторы, обычно именуемые L3 Switch, позволяют захватить третий уровень модели OSI, а в некоторых случаях и четвертый, предоставляют интерфейс для администратора, который может выполнить его настройку для работы в конкретной сети. Обычно управляемые коммутаторы существенно дороже и используются в емких сетях, с дополнительными требованиями по надежности и необходимостью ручного управления администратором. Управление коммутатором может осуществляться посредством Web-интерфейса, интерфейса командной строки (CLI), протокола SNMP, RMON и т. п.

Switch может быть выполнен и в виде небольшой платы на 4 порта и многополочного штатива с возможностью интеграции дополнительных устройств и расширения емкости посредством объединения устройств в единый стек. Также в зависимости от назначения сетевой коммутатор может снабжаться автономным питанием, портами управления и резервирования, охлаждением.

Так как коммутатор представляет собой сложное вычислительное устройство, имеющее несколько процессорных модулей, то естественно нагрузить его помимо выполнения основной функции передачи кадров с порта на порт по алгоритму моста и некоторыми дополнительными функциями, полезными при построении надежных и гибких сетей.

4.1 Трансляция протоколов канального уровня
Коммутаторы могут выполнять трансляцию одного протокола канального уровня в другой, например, Ethernet в FDDI, Fast Ethernet в Token Ring и т.п. При этом они работают по тем же алгоритмам, что и транслирующие мосты, то есть в соответствии со спецификациями RFC 1042 и 802.1H, определяющими правила преобразования полей кадров разных протоколов.

4.2 Поддержка алгоритма Spanning Tree
Алгоритм Spanning Tree (STA) позволяет коммутаторам автоматически определять древовидную конфигурацию связей в сети при произвольном соединения портов между собой. Как уже отмечалось, для нормальной работы коммутатора требуется отсутствие замкнутых маршрутов в сети. Эти маршруты могут создаваться администратором специально для образования резервных связей или же возникать случайным образом, что вполне возможно, если сеть имеет многочисленные связи, а кабельная система плохо структурирована или документирована.

4.3 Возможности коммутаторов по фильтрации трафика
Многие коммутаторы позволяют администраторам задавать дополнительные условия фильтрации кадров наряду со стандартными условиями их фильтрации в соответствии с информацией адресной таблицы. Пользовательские фильтры предназначены для создания дополнительных барьеров на пути кадров, которые ограничивают доступ определенных групп пользователей к определенным сервисам сети. Если коммутатор не поддерживает протоколы сетевого и транспортного уровней, в которых имеются поля, указывающие к какому сервису относятся передаваемые пакеты, то администратору приходится для задания условий интеллектуальной фильтрации определять поле, по значению которого нужно осуществлять фильтрацию, в виде пары "смещение-размер" относительно начала поля данных кадра канального уровня.

4.4 Коммутация "на лету" или с буферизацией
На возможности реализации дополнительных функций существенно сказывается способ передачи пакетов - "на лету" или с буферизацией. Как показывает следующая таблица, большая часть дополнительных функций коммутатора требует полной буферизации кадров перед их выдачей через порт назначения в сеть.
Средняя величина задержки коммутаторов, работающих "на лету" при высокой нагрузке объясняется тем, что в этом случае выходной порт часто бывает занят приемом другого пакета, поэтому вновь поступивший пакет для данного порта все равно приходится буферизовать.
Коммутатор, работающий "на лету", может выполнять проверку некорректности передаваемых кадров, но не может изъять плохой кадр из сети, так как часть его байт (и, как правило, большая часть) уже переданы в сеть. В то же время при небольшой загрузке коммутатор, работающий "на лету", существенно уменьшает задержку передачи кадра, а это может быть важным для чувствительного к задержкам трафика. Поэтому некоторые производители, например Cisco, применяют механизм адаптивной смены режима работы коммутатора. Основной режим такого коммутатора - коммутация "на лету", но коммутатор постоянно контролирует трафик и при превышении интенсивности появления плохих кадров некоторого порога переходит на режим полной буферизации.


Таблица 1. Сравнение режимов коммутаций

4.5 Поддержка виртуальных сетей
Кроме своего основного назначения - повышения пропускной способности связей в сети - коммутатор позволяет локализовывать потоки информации в сети, а также контролировать эти потоки и управлять ими, используя пользовательские фильтры. Однако, пользовательский фильтр может запретить передачи кадров только по конкретным адресам, а широковещательный трафик он передает всем сегментам сети. Так требует алгоритм работы моста, который реализован в коммутаторе, поэтому сети, созданные на основе мостов и коммутаторов иногда называют плоскими - из-за отсутствия барьеров на пути широковещательного трафика.
Технология виртуальных сетей (Virtual LAN, VLAN) позволяет преодолеть указанное ограничение. Виртуальной сетью называется группа узлов сети, трафик которой, в том числе и широковещательный, на канальном уровне полностью изолирован от других узлов сети. Это означает, что передача кадров между разными виртуальными сегментами на основании адреса канального уровня невозможна, независимо от типа адреса - уникального, группового или широковещательного. В то же время внутри виртуальной сети кадры передаются по технологии коммутации, то есть только на тот порт, который связан с адресом назначения кадра.

5. Элементная база коммутатора

После обзора самого коммутатора, режимов работы, функций и возможностей, имеет смысл рассмотреть его на более низком уровне. В данном реферате элементная база рассматривается на примере коммутатора 1923КХ028 отечественного производства компании «Миландр» и демонстрационной плате на его основе. Новая микросхема выполнена по 40‑нм технологии и предназначается для применения в приложениях Audio Video Bridging (AVB). При программной поддержке коммутатор способен обрабатывать и переадресовывать пакеты уровня L3 и L4. Микросхема представлена в 576 выводном металлокерамическом корпусе типа BGA МК8303.576-2. Коммутатор обеспечивает аппаратные комплексные функции, такие как QoS, совместимую с IEEE 802.1p, организацию буферизации данных, поддержку jumbo-пакетов, VLAN-меток и управление потоками (flow control). Встроенная система QoS позволяет определить приоритет трафика через различные порты на основе алгоритмов PQ, WRR, WFQ. Микросхема имеет расширенные функции AVB, а именно:
• синхронизацию, совместимую с IEEE 802.1AS/IEEE 1588 v2;
• протокол резервирования потоков (SRP), совместимый с IEEE 802.1Qat;
• обработку и организацию очередей чувствительных ко времени потоков согласно IEEE 802.1Qav.


Рисунок 3 - Структурная блок-схема чипа коммутатора 1923КХ028

5.1 Чип коммутатора

Сам этот чип является головным мозгом всего устройства. Чип состоит из двух крупных блоков: непосредственно ядра коммутатора и контроллера PCI-e, а так же встроенного осциллятора с частотой 25 МГц с множителем частоты.
Архитектура ядра микросхемы включает в себя различные аппаратные блоки для достижения варьируемых и определенных характеристик. Функции, такие как классификация и модификация пакетов, программируются хост-процессором. При этом фильтрация пакетов производится в следующих случаях:

 длина кадра меньше 64 байт или больше максимального заданного размера кадра;

 в соответствии с настроенными фильтрами;

 узел-отправитель и узел-получатель подключены к одному порту;

 пакет имеет неправильную контрольную сумму.

Архитектура включает аппаратные средства для планирования и упорядочивания пакетов. Блоки соединяются с помощью собственной шины, позволяющей получить оптимальную пропускную способность с наименьшими затратами. Архитектура обеспечивает раздельные шины для передачи данных и пакетов управления. Это позволяет обеспечивать гибкие характеристики, которые соотносятся с внутренней памятью и эффективностью классификации пакетов. В архитектуре можно выбрать следующие основные блоки:

- периферийное устройство Ethernet (EMAC):

- отчет о выходных метках времени (ETGPI);

- общий интерфейс пакетов (GPI);

- аппаратный классификатор (HW Classifier);

- менеджер трафика (TMU);

- менеджер буферизации данных (BMU);

- хост-интерфейс (HIF);

- локальная память (LMEM).

Коммутатор совместно с хост-процессором и подсистемой хоста является законченной системой, применимой для различных приложений по Ethernet коммутации. Для достижения мульти-гигабитной производительности каждый периферийный блок выполняет конкретные функции в цепочке требуемой отработки пакета.

5.2 Тестовая плата коммутатора

За неимением рабочего коммутатора для его разбора и скудной информации по этой теме в интернете, был найден макет рабочего коммутатора компании «Миландр». Этот комплект предназначен для ознакомления с микросхемой 1923КХ028, а также исследования её работы, поэтому можно считать, что это и есть обычный коммутатор.


Рисунок 4 - Вид демонстрационной платы для микросхемы (вид сверху)

На Плате реализовано:

- 8 разъемов для подключения модулей с Ethernet трансиверами (X1 – X8)

- PCI-Express x1

- 2 интерфейса SMI (MDIO)

- Сервисные переключатели

- Микроконтроллер

- Flash-память

- Микросхема термодатчика

- Схема подачи тактовых сигналов

- Схема питания


Рисунок 5 - Вид демонстрационной платы для микросхемы (вид снизу).

5.3 Ethernet

На Плате реализовано 8 разъемов для подключения модулей с Ethernet
трансиверами. На каждый разъем выведено по 2 интерфейса SGMII,
таким образом, задействовав все 8 разъемов, можно получить 16 портов
Ethernet. В настоящее время доступны модули, построенные на базе микросхем DP83867CS компании Texas Instruments.

Так как разные микросхемы Ethernet трансиверов используют разные
механизмы задания адреса устройства на шине MDIO, то на плате
предусмотрено два варианта. Первый вариант – задание адреса с помощью
формирования требуемого логического уровня на 4-х выводах микросхемы.
Этот вариант реализован, например, в микросхемах 1923ВС025 или
1923ВС015 фирмы НТЦ «Модуль». Второй вариант – задание адреса с
помощью резисторного делителя. Этот вариант реализован в микросхеме
DP83867CS фирмы Texas Instruments. На каждом разъеме RJ-45 имеется по 2 светодиода. Функционал светодиодов зависит от настроек микросхем Ethernet PHY, к которой они подключены. На Плате также имеются 3 светодиода, подключенные к выводам 1923КХ028. Данные светодиоды отражают скорость работы выбранного порта 1923КХ028.

5.4 PCI-Express x1

Различные функции сетевого оборудования, такие как занесение записей в таблицу коммутации, настройка портов и другие, могут осуществляться силами HOST процессора. Интерфейс PCI-Express x1, функционирующий согласно стандарту 2.0 на скорости до 5 ГТ/с, предназначен для подключения Платы к HOST процессору. Для визуального контроля работы интерфейса PCI-Express на плате установлены светодиоды.

5.5 Режимы работы микросхемы

Микросхема 1923КХ028 может функционировать в нескольких режимах. Режимы функционирования задаются с помощью переключателя SA2. Рядом с SA2 указано логическое состояние («0» или «1») на выводе MODEx при соответствующем положении движка переключателя. В таблице 2 приведены режимы работы микросхемы.


Таблица 2. Режимы работы коммутатора 1923КХ028

5.6 SPI master/slave

SPI интерфейс микросхемы 1923КХ028 может функционировать как в режиме ведущий, так и в режиме ведомый. Для выбора режима необходимо установить требуемую комбинацию на выводах MODE (переключатель SA2). Для режима работы ведущий (master) к микросхеме 1923КХ028 необходимо подключить внешнюю Flash-память. Для режима работы ведомый (slave) к микросхеме 1923КХ028 необходимо подключить микроконтроллер. Для возможности выбора, какую микросхему подключить к 1923КХ028, предназначены переключатели SA5, SA6 (расположены на нижнем слое Платы). Переключатель SA5 коммутирует сигналы SPI-интерфейсов 1923КХ028 и микросхемы Flash памяти. Переключатель SA6 коммутирует сигналы SPI-интерфейсов 1923КХ028 и микроконтроллера. Запрещено одновременное подключение и микроконтроллера, и микросхемы Flash-памяти к 1923КХ028.

5.7 Микроконтроллер

На Плате установлен микроконтроллер 1986ВЕ92 (MCU) компании АО «ПКК Миландр».
С помощью MCU возможно реализовать:

- доступ к внутренним регистрам микросхемы 1923КХ028 по SPI
интерфейсу;

- отслеживание температуры 1923КХ028 с помощью микросхемы
TMP421 через I2C шину.

- сброс Ethernet трансиверов;

- обмен данными с 1923КХ028 по MDIO интерфейсу;

- обмен данными с ПК через интерфейс USB;

- тестирование 1923КХ028 по интерфейсу JTAG;

- изменение режима работы 1923КХ028.

Для получения стабильной тактовой частоты к MCU подключен кварцевый
резонатор 8 МГц.

5.8 Flash-память

На Плате предусмотрена микросхема Flash-памяти 1636РР3У компании АО «ПКК Миландр». В микросхеме Flash-памяти могут содержаться начальные конфигурационные данные для 1923КХ028 (режим работы SPI-master). После включения питания 1923КХ028 по SPI загружает конфигурацию из Flash и переходит в рабочее состояние. Для программирования микросхемы Flash-памяти используется специализированный программатор (внутрисхемный USB-программатор для микросхем Flash-памяти серии 1636РР), выпускаемый компанией АО «ПКК Миландр». Для проведения программирования необходимо выключить Плату, замкнуть джампером на XP4 первый и второй контакты, подключить программатор, далее следовать инструкциям из документации на программатор. Во время программирования микросхема Flash-памяти питается от программатора, так что не требуется включать питание Платы. После проведения программирования отключить программатор и с помощью джампера замкнуть на XP4 второй и третий контакты (в этом случае микросхема Flash-памяти питается от Платы). Перемычка XP3 служит для сброса микросхемы Flash-памяти. Перемычка XP1 служит для выбора рабочего интерфейса Flash-памяти.

5.9 Схема питания

Для работы Платы требуется источник питания +12В, 2А. Источник питания подключается к разъему XP3. На Плате формируется 2 напряжения питания +1.1В и +3.3В. Для визуального контроля наличия напряжений питания на Плате установлены следующие светодиоды:

- VD1 – +12В;

- VD2 – +1.1В;

- VD4 – +3.3В;

Если напряжение питания присутствует на плате, то соответствующий светодиод горит. Плата не запитана от выводов разъема PCI-Express, поэтому всегда следует подключать источник питания к разъему X12.

5.10 Включение Платы

Плата может работать как в составе ПК, так и отдельно от него.
До включения питания Платы необходимо проверить или настроить:

- требуемый режим работы 1923КХ028 на переключателе SA2;

- убедиться, что перемычка XP11 разомкнута;

- убедиться, что переключатели SA5, SA6 в требуемом положении (в
большинстве случаев MCU подключен к 1923КХ028 с помощью SA6,
микросхема Flash-памяти отключена от 1923КХ028 с помощью SA5);

- убедиться, что установлен требуемый источник тактового сигнала на
SA4;

- убедиться, что установлен требуемый режим работы MCU.

Далее в случае подключения Платы к ПК необходимо выполнить следующие
действия:

- выключить ПК;

- подключить Плату к разъему PCI-Express ПК;

- подключить питание к разъему X12 Платы;

- перевести переключатель SA1 в состояние «ON» (или «I» на клавише
переключателя);

- включить питание ПК.

После включения питания должны загореться светодиоды VD1, VD2, VD4,
отражающие наличие напряжений питания Платы, также должны загореться
светодиоды VD8, VD9, отражающие статус внутреннего состояния автомата
PCI-Express микросхемы 1923КХ028.
После загрузки ОС Linux необходимо открыть терминал, ввести команду lspci, убедиться, что Плата обнаружена системой. В конфигурационном
пространстве PCI-Express в поле Vendor ID Плата имеет значение по
умолчанию 0x16C3.
Далее следует приступать к работе с Платой.
Если Плата включается без ПК, то необходимо подключить источник питания к разъему X12, перевести переключатель SA1 в состояние «ON» (или «I» на клавише переключателя).
После включения питания должны загореться светодиоды VD1, VD2, VD4,
отражающие наличие напряжений питания Платы.
Далее следует приступать к работе с Платой.

6. Характеристики и производительность коммутаторов

Основными характеристиками коммутатора, измеряющими его производительность, являются:

- скорость фильтрации (filtering);

- скорость маршрутизации (forwarding);

- пропускная способность (throughput);

- задержка передачи кадра.

Кроме того, существует несколько характеристик коммутатора, которые в наибольшей степени влияют на указанные характеристики производительности. К ним относятся:

- размер буфера (буферов) кадров;

- производительность внутренней шины;

- производительность процессора или процессоров;

- размер внутренней адресной таблицы.

Скорость фильтрации – одна из основных характеристик производительности, определяет скорость, с которой коммутатор выполняет следующие этапы обработки кадров:

- прием кадра в свой буфер,

- просмотр адресной таблицы с целью нахождения порта для адреса назначения кадра,

- уничтожение кадра, если его порт назначения совпадает с портом-источником.

Скорость продвижения – вторая основная характеристика производительности, определяет скорость, с которой коммутатор выполняет следующие этапы обработки кадров:

- прием кадра в свой буфер,

- просмотр адресной таблицы с целью нахождения порта для адреса назначения кадра,

- передача кадра в сеть через найденный по адресной таблице порт назначения.

Эти две скорости являются интегральными характеристиками и не зависят от технической реализации коммутатора. Обычно измеряются в кадрах в секунду для протокола Ethernet и кадров минимального размера (64 байта с полем данных в 46 байт).

Пропускная способность коммутатора – количество переданных в единицу времени через его порты пользовательских данных. Так как коммутатор работает на канальном уровне, то для него пользовательскими данными являются те данные, которые переносятся в поле данных кадров протоколов канального уровня. Максимальное значение пропускной способности коммутатора всегда достигается на кадрах максимальной длины, так как при этом доля накладных расходов на служебную информацию кадра гораздо ниже, а время выполнения коммутатором операций по обработке кадра, приходящееся на один байт пользовательской информации, существенно меньше.

Задержка передачи кадра - время, прошедшее с момента прихода первого байта кадра на входной порт коммутатора до момента появления этого байта на выходном порту коммутатора. Задержка складывается из времени, затрачиваемого на буферизацию байт кадра и времени, затрачиваемого на обработку кадра коммутатором - просмотр адресной таблицы, принятие решения о фильтрации или продвижении и получения доступа к среде выходного порта. Величина вносимой коммутатором задержки зависит от режима его работы. Если коммутация осуществляется "на лету", то задержки обычно невелики и составляют от 10 мкс до 40 мкс, а при полной буферизации кадров - от 50 мкс до 200 мкс (для кадров минимальной длины).

Коммутатор – устройство с большим количеством портов, поэтому его характеристики указывают в двух вариантах: суммарная производительность при передаче трафика по всем портам одновременно и производительность в расчёте на один порт.

Буферная память коммутатора нужна для временного хранения кадров данных при больших пиковых нагрузках или пульсациях трафика, когда их невозможно сразу передать на выходной порт. Буфер сглаживает пульсации. В случае, когда трафик поступает одновременно на все порты коммутатора и лишает возможности передать принимаемые кадры на выходные порты, большой объём буфера позволяет хранить эти кадры в памяти, предотвращая потери

7. Заключение

Коммутация по праву считается одной из самых популярных современных технологий. Коммутаторы по всему фронту теснят другие средства соединения нескольких узлов компьютерной сети. Популярность коммутаторов обусловлена прежде всего тем, что они позволяют существенно повысить производительность сети. Помимо разделения сети на мелкие сегменты, коммутаторы дают возможность создавать логические сети и легко перегруппировывать устройства в них. В данном отчете отражена общая информация по коммутаторам, их функциям и применению. Приведена информация о некоторых дополнительных функциях современных «умных» коммутаторов. Эти функции представляют лишь малую часть потенциальных возможностей многоуровневых устройств. С ростом требований приложений и важности управления пропускной способностью они должны стать еще более функциональными. Так же приведена элементная база нового коммутатора отечественного производства компании «Миландр» 1923КХ028.


Список используемых источников:

1. http://celnet.ru/switch.php - Сетевой коммутатор (Switch)

2. https://kompiu-pomosch.ru/arkhivy/2014-01-16/printcipa-raboty-kommutatora-ethernet - Принцип работы коммутатора Ethernet, статья (2014)

3. http://citforum.ru/nets/lsok/glava_9.shtml - Дополнительные возможности коммутаторов, глава 9, В. Олифер, Н. Олифер

4. https://ic.milandr.ru/upload/iblock/e90/e90b84c94b0c8dd80ab57c411c9eab04.pdf - Микросхема коммутатора интерфейса Ethernet 10/100/1000 1923КХ028, К1923КХ028, К1923КХ028К, спецификация (2018)

5. https://ic.milandr.ru/upload/iblock/fde/fdee52a1dfa2a23dda24f447f2bebe36.pdf - Демонстрационная плата «EVALUATION BOARD FOR IC 1923KX028», спецификация (2018)

6. https://www.milandr.ru/upload/smi/perspektivnyy_kommutator_seti_ethernet_ot_kompaniimilandr.pdf 2017. Вып. 5, с. 92-93 – «Перспективный коммутатор сети Ethernet от компании «Миландр»

7. http://citforum.ru/nets/lsok/glava_8.shtml - Характеристики производительности коммутаторов, глава 8, В. Олифер, Н. Олифер
Категория: Рефераты (курсы КП, ПК, ИТ и Сети) | Добавил: fa1conet3 (21.12.2019)
Просмотров: 1111 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа
Поиск
Друзья сайта