Желіде LAN коммутаторларын олдануды арты шылы тарық ң

Желіде LAN коммутаторларын олдануды арты шылы тарық ң қ қ

арапайымҚ желі м ліметә тарату ортасымен (кабельді немесе сымсыз) осыл ан қ ғ т йіндерденү (компьютерлерден) ж не ә маршрутизаторлар, концентраторлар немесе коммутаторлар сия ты арнайы қ желілік рыл ылардан т рады. Желіні құ ғ ұ ң осы барлы компоненттері бірге ж мыс қ ұ жасай отырып, пайдаланушылар а ғ м ліметтерді бір компьютерден екінші ә компьютерге, м мкін болса лемні ү ә ң бас а б лігіне жіберуге м мкіндік береді. қ ө ү

Сол себептен желідегі ж мыс ұ станцияларыны сандарыны суіне ң ң ө байланысты келесі м селелерді ә шешу керек болды: Бастап ы локалды желілерді к бісі қ ң ө желіні ж мыс станцияларыны арасында ң ұ ң байланысты амтамасыз ету шін қ ү концентраторларды олданды. қ

Маштабируемость сети ( Scalability ) желіні ке к лемдігі ң ң ө – концентраторда рыл ан, шекті ткізу жола ы бар, желіні құ ғ ө ғ ң суі кезінде жо алуды болмауын ө ғ ң иындататын желі, ал азіргі осымшалар қ қ қ б рын ы а ара анда, лкен ткізу жола ын ұ ғ ғ қ ғ ү ө ғ талап етеді;

Задержка ( Latency ) — кідіріс -белгіленген пунктке жету шін дестеге ажет уа ыт ү қ қ к лемі. Желідегі концентратор негізінде ө рыл ан рбір т йін коллизия болмас шін құ ғ ә ү ү м лімет тарату м мкіндігін к туі тиіс, ондай ә ү ү болса т йіндер саны скен сайын кідіріс ү ө л айады. Немесе егер біреу желі ар ылы ұ ғ қ лкен файл таратып жатса, ал ан т йіндер ү қ ғ ү здеріні м ліметтерін тарату шін оны ө ң ә ү ң таратуыны ая талуын к туі тиіс; ң қ ү

Сбой в сети ( Network failure )- желідегі до ару ғ – арапайым желідегі концентратор а қ ғ осыл ан бір рыл ы осы концентратор а қ ғ құ ғ ғ осыл ан бас а рыл ыларда ж мыс қ ғ қ құ ғ ұ жылдамды ы (100 Мбит/с желілік адаптер ғ ж не 10 Мбит/с концентратор) немесе ке ә ң тарату хабарыны к птігіні (broadcast) ң ө ң с йкессіздігінен иынды ту ызуы м мкін. ә қ қ ғ ү Коммутаторлар ке жола ты дестелерді ң қ шектеу шін конфигурациялануы м мкін; ү ү

Коллизиялар (Collisions) – жарты дуплексті Ethernet-те Carrier Sense Multiple Access /Collision Detection (CSMA/CD) дісі ә м ліметті таратуды б лінген ортасына кіру ә ң ө шін олданылады. Кідіруді б л дісінде ү қ ң ұ ә тарату ортасы бос екеніне к з жеткізбейінше ө кез келген ж мыс станциясы зіні дестесін ұ ө ң жібермейді.

Егер екі т йін тарату ортасы бос екенін ү біліп таратуды бір уа ытта бастаса, коллизия қ пайда болады ж не десте жо алады. ә ғ Коллизияны айда пайда бол анынан ң қ ғ т уелсіз барлы т йіндері коллизия пайда ә қ ү бол анын сезетін Ethernet желісіні б лігі ғ ң ө коллизия домені (collision domain) деп аталады. Концентраторлар негізінде рыл ан Ethernet желісі р ашан құ ғ ә қ коллизияны бір домені болады. ң

Коммутаторлар – к птеген азіргі ө қ желілерді басты б лігі. ң ө Микросегментацияны олдана отырып, қ олар а паратты к птеген пайдаланушылар а қ ө ғ желі ар ылы бір уа ытта жіберуге м мкіндік қ қ ү береді. Микросегментация жеке немесе белгіленген сегменттер – р сегментке бір ә ж мыс станциясын (коммутатор портына ұ сегмент емес, тек ж мыс станциясы ұ олданылады) жасау а м мкіндік береді. қ ғ ү

Концентраторларды коммутатор а жай ғ ауыстыру локалды желіні серлігін ң ә жо арылатады, біра сонда да к білді сымды ғ қ ә немесе желілік адаптерді ауыстыруды ң ажеті жо. Коммутаторлар бір сегментті қ қ ң трафигін екінші сегментті трафигінен ң о ашалап, к лемі жа ынан лкен емес ң ө ғ ү коллизия домендерін пайда етіп, желіні б лек логикалы сегменттерге б леді. ө қ ө

Осы кезде рбір ж мыс станциясы барлы ә ұ қ ткізу жола ына р сат алады ж не о ан ө ғ ұқ ә ғ бас а станциялармен жарысуды керегі жо. қ ң қ Егер рыл ы дуплексті режимде ж мыс құ ғ ұ жасаса, онда коллизия болмайды. Коммутаторлар мен желілерді к птеген ң ө т рлері бар. Компанияны ішкі желісіні ү ң ң рбір т йініне б лек осылуды амтамасыз ә ү ө қ қ ететін коммутаторлар локалды желілерді ң коммутаторлары (LAN Switches) деп аталады.

Коммутаторлар локалды желіні рт рлі ң ә ү ткізу жола ымен осу а м мкіндік береді. ө ғ қ ғ ү Мысалы, коммутатор к мегімен ө 10 -мегабитті ж не ә 100 -мегабитті Ethernet желісін осу а болады. Кейбір қ ғ коммутаторлар коммутацияны буферлеусіз абылдамайды қ (cut-through switching), ол желідегі кідірісті азайтады.

Коммутаторларды концентраторлардан ң та ы бір арты шылы ы ғ қ ғ. Концентратор а ғ осыл ан барлы т йіндер ткізу жола ын қ ғ қ ү ө ғ зара б ліп алады. Коммутаторлар р т йінге ө ө ә ү (егер ол коммутатор портына тікелей осылса) б лек ткізу жола ын береді де, қ ө ө ғ желілік сегменттерде коллизия ы тималды ын азайтады. қ ғ

• Мысалы: 10 Мбит/с – т і к концентратор а ғ 10 рыл ы осылса, онда рбір т йінні ткізу құ ғ қ ә ү ң ө абілеті қ 1 Мбит/с-ке те (10/ң N Мбит/с, м нда ұ N -ж мыс станцияларыны саны), барлы т йін ұ ң қ ү м ліметтерді бір уа ытта таратпасада. ә қ • Егер концентраторды орнына ң коммутатор осса , онда кез келген т йін 10 қ қ ү Мбит/с жылдамды пен ж мыс істей алады. қ ұ

Толы дуплекс (Полнодуплекс) қ т ртібі ә • Ethernet жел ісінде к оммутаторлар пайда бол анша, желілер ғ жартылай т ртіпте ә ж мыс істеді ұ , я ни кез келген уа ытта бір ғ қ ана рыл ы м ліметтерді тарата алатын. ғ құ ғ ә Коммутаторлар Ethernet жел ісін толы дуплекс (Полнодуплекс) т ртібінде қ ә ж мыс істеуге м мкіндік берді. ұ ү

Т олы дуплекс (Полнодуплекс) т ртібіқ ә – МАС де гейастында байланыс арнасында бір уа ытта ң қ екі жа ты «н кте – н кте» қ ү ү («точка – точка» ) м ліметтерді таратуды ә ң осымша м мкіндігін қ ү беред і. Функциональды толы дуплекс тарату т ртібі қ ә жартылай а ғ ара анда же ілдеу, себебі тарату қ ғ ң ортасында коллизия болмайды, кадрлерді айталау кестелері руды ж не л айту қ ң құ ә ұ ғ биттерін ыс а кадрлерге осуды талап етпейді. қ қ қ Со ан байланысты м ліметтерді тарату уа ыты ғ ә қ к бейеді, сонымен атар пайдалы арнаны ткізу ө қ ң ө жола ы екі еселенеді, себебі байланыс арнасы ғ бір уа ытта екі жа ты м ліметтерді таратуды қ қ ә амтамасыз етеді. қ

Коммутаторлар детте OSI моделіні ә ң арналы де гейінде ж мыс жасайды. Олар қ ң ұ кірген кадрларды талдайды, оларды ң МАС -адрестері негізінде ары арай қ таратылуы жайлы шешім абылдайды ж не қ ә кадрларды белгілеу пунктіне жеткізеді. Коммутаторларды басты ерекшелігі – ң жо ар ы де гейлерді хаттамалары шін ғ ғ ң ң ү м лдірлігі. ө Коммутаторлар 2 -ші де гейде ң ж мыс жаса анды тан, OSI моделіні ұ ғ қ ң жо ар ы де гейлеріні а паратын талдауды ғ ғ ң ң қ ң ажеті жо. қ қ

Коммутация технологиясы • 2 -ші де гейді коммутациясы – ң ң аппаратты. қ • Коммутаторда кадрды таратылуы ң Application-Specific Integrated Circuits (ASIC) деп аталатын арнайы мамандандырыл ан контроллермен ғ деледі. Коммутаторлар шін өң ү жасал ан б л технология лкен емес ғ ұ ү кідіріспен гигабитті жылдамды ты қ йлестіруге м мкіндік береді. ү ү

2 -ші де гейлі коммутаторды олдануды екі басты себебі бар — ң қ ң желіні сегменттеу ж не ж мыс топтарын біріктіру. ә ұ Коммутаторларды жо ары німділігі желі ндірушілеріне физикалы сегментте т йін санын азайту а м мкіндік береді. Ірі желіні ң ғ ө ө қ ү ғ ү логикалы сегменттерге б лу (сегментерді ж ктеу есебімен) желі німділігін, сондай-а м лімет ор алу де гейін жо арылату қ ө ү ө қ ә қ ғ ң ғ ар ылы желі растыру икемділігін жо арылатады ж не желіні бас аруды же ілдетеді. қ құ ғ ә қ ң

Екінші де гейлі коммутацияны ң ң арты шылы тарына арамастан бірнеше қ қ қ шектеулері де бар. Желіде коммутаторларды ң бар болуы ке жола ты кадрларды ң қ ң (broadcast) барлы желіні сегменті бойынша қ ң таралуына, оны м лдірлігін са тай отырып, ң ө қ б гет болмайды. ө

3 -ші де гейлі коммутацияң шінші де гейлік коммутация – Ү ң ASICs контроллерімен делетін десте өң таратуы ж ргізетін аппаратты комму ү қ — тация. 2 -ші де гей коммутаторына ара анда 3 -ші ң қ ғ де гей коммутаторлары MAC-адрестері ң негізінде емес, желілік де гейді а параты ң ң қ негізінде шешім абылдайды. 3 -ші де гейлі қ ң коммутацияны негізгі ма саты– 2 -ші ң қ де гейді жылдам-ды ы мен маршруттауды ң ң ғ ң масштабталуын алу.

3 -ші де гейді коммутаторы дестені ң ң деуді маршрутизатор сия ты орындайды: өң қ — 3 -ші де гейді а параты негізінде (желілік ң ң қ адрес) дестені белгілеу орнына жету жолын ң аны тайды; қ — ба ылау соммасын есептеу ар ылы 3 -ші қ қ де гейді та ырыбыны б тіндігін тексереді; ң ң қ ң ү — дестені мір с ру уа ытын тексереді; ң ө ү қ

— кез келген осымша а паратты дейді қ қ өң ж не о ан жауап береді; ә ғ — а паратты бас ару базасында ы қ қ қ ғ статистиканы дейді өң (Management Information Base -MIB); — ауіпсіздікті бас аруды амтамасыз етеді қ қ қ (егер ажет болса); қ — тарату кідірісіне сезімтал мультимедиялы осымшалар шін сервисті қ қ ү ң ажетті сапасын амтамасыз етеді қ қ (Qo. S).

3 -ші де гейлі маршрузитатор мен ң коммутаторды арасында ы негізгі ң ғ айырмашылы — 3 -ші де гейлі коммутация қ ң негізінде аппаратты іске асыру жатыр. қ Жалпы белгілеулі маршрутизаторларда дестелік коммутацияны ба дарлама ғ ар ылы қ іске асырады. 3 -ші де гей коммутаторлары ң маршрутизаторлар а ара анда жылдамыра ғ қ ж не арзаныра бол анды тан, оларды ә қ ғ қ локалды желіде олдан ан пайдалы. қ ғ

• 3 -ші де гей коммутаторлары болыпң D — Link DES -3326 S ж не ә DES -3326 SR , DES -3350 SR есептелінеді. 4 -ші де гейлі коммутация ң 4 -ші де гей а паратын бас аруына ң қ қ жауап беретін желілік де гейді аппаратты ң ң қ маршруттау негізінде орындалады.

Десте та ырыбында ы а парат детте қ ғ қ ә желілік де гей адрестелуін, 3 -ші де гей ң ң хаттамасыны т рін, мір с ру уа ытын ң ү ө ү қ ( TTL) ж не ә ба ылау соммасын қ з рамына ө құ кіргізеді. Дестеде сонымен атар қ хаттама т ріү ж не ә порт н міріө секілді жо ар ы ғ ғ де гейлерді хаттамасы жайлы а парат бар. ң ң қ 4 -ші де гейлі коммутацияны арапайым ң ң қ аны тамасы – тек қ МАС немесе ІР адрес негізінде ана емес, порт н мірі секілді 4 -ші ғ ө де гейді параметрі негізінде де дестені ң ң тарату жайлы шешім абылдау м мкіндігі. қ ү

• Маршрутизатор лар транспортты де гей ң а параты негізінде трафикті бас ара алады. қ қ Осы дісті бірі р сатты ке ейтілген ә ң ұқ ң ң тізімін растыру болып табылады құ (extended access lists). • Коммутаторлар 4 -ші де гейді ызметін ң ң қ орында анда олар та ырып ішіндегі ғ қ TCP ж не ә UDP рістерін о иды да, осы дестеде ө қ а паратты андай типі таратылып қ ң қ жат анын аны тайды. қ қ

• Желі кімшісі коммутаторды ба дарлап ә ғ оюы м мкін: осымша приоритетіне қ ү қ с йкес тарфикті деу. Б л функция со ы ә өң ұ ңғ пайдаланушылар шін сервис сапасын ү аны тау а м мкіндік береді. Сервис сапасы қ ғ ү аны тал анда, 4 -ші де гей коммутациясы қ ғ ң пошталы хабарлама немесе қ FTP дестесіне ара анда видеоконференция трафигіне қ ғ к бірек ткізу жола ын б леді. ө ө ғ ө

• Егер та дал ан саясат трафикті ң ғ бас аруды осымша бойынша б луді қ қ ө ң немесе р осымша шы аратын трафик ә қ ғ к лемін есептеу керек бол анда 4 -ші ө ғ коммутациясы ажет. Біра 4 -ші де гей қ қ ң коммутациясын орындаушы коммутатор — лар а коммутация кестесіні ғ ң лкен санын аны тау ж не са тау ү қ ә қ м мкіндігі ерек болатын айта кету керек, ү қ сіресе коммутатор корпоративті желіні ә ң ядросыны ішінде олданылса. ң қ

Коммутатор ларды бас арулы қ бойынша келесі кластар а б луге ғ ө болады:

• Бас ару коммутаторларық – Web-бас ару қ интерфейсін, командалы жол интерфейсін қ (CLI), Telnet, SNMP (Simple Network Management Protocol), TFTP (Trivial File Transfer Protocol) ж не т. б. з рамына ә ө құ кіргізетін бас ару ж не орнату қ ә функцияларын йлестіреді. Мысал ретінде ү D-Link DES-3226, DES-3226 S, DES-3250 TG, DES-6300, DGS-3212 SR, DGS-3224 SR ж не т. б. коммутаторларын ә келтіруге болады.

• Бас арылмайтын коммутаторларқ – бас ару қ ж не орнату функцияларын олдамайды. ә қ Мысалы, Dx. S-10 xx сериялы D-Link. Орнату коммутаторлары осыларды арасында ң позицияда т рады. Б л коммутаторлар белгілі ұ ұ параметрлер орнатуын йлестіреді, біра ү қ SNMP бойынша бас аруды йлестірмейді. қ ү Мысал ретінде DES-1218 R/26 R коммутаторы болып табылады.

К оммутатор ларды тң ехнологиялы қ іске асырылуы. ( т ехнологическая реализация коммутаторов) • ЛЕЖ коммутаторлары м мкіншіліктеріне ү арай рт рлі болады, я ни 1 портыны ба асы қ ә ү ғ ң ғ 50 ден бастап 1000 доллар а жетеді. Себебі олар ғ рт рлі с ра тарды немесе ма сатарды шешуге ә ү ұ қ қ арнал ан. Жо ар а сатыда ы коммутатор лкен ғ ғ ү німділікті ж не порттарыны к птігін ө ә ң ө амтамасыз етуі керек, сонымен атар оларда қ қ бас аруды ке спектрлігі болуы керек. Олар қ ң ң маршрутизациялау функцияларын МАС-де гейінде орындауы кажет. Ал арапайым ң қ ж не арзан коммуторлар бас ару функцияларын ә қ ат ара алмайды себебі олар аз портты. қ

• Коммутаторлар архитектурасы негізгі айырмашылы тарыны біреуі. қ ң Коммутаторлар архитектурасыны 3 варианты ң бар: • коммутациялы матрица негізінде (cross-bar); қ • Б лінетін жадылы к пкірісті ( ө ө ң shared memory ); • Жалпы жо ар ыжылдамды та ы шина негізінде. ғ ғ қ ғ К рсетілген ш т сіл бір коммутаторда те жиі ө ү ә ө комбинацияланады. • Келесі айырмашылы ы олданатын ғ қ патенттелген ASIC контроллеріне байланысты.

С ЖӨ 1. Коммутарларды орындалу ң коннструк ц иясы 2. Коммутарларды німділігін ң ө к рсететін негізгі сипаттамалары ө

Характеристики, влияющие на производительность коммутаторов • пропускная способность; • задержка передачи кадра. • Кроме того, существует несколько характеристик коммутатора, которые в наибольшей степени влияют на указанные характеристики производительности. К ним относятся:

• тип коммутации — «на лету» или с промежуточным хранением; • размер буфера (буферов) кадров; ; • производительность внутренней шины; • производительность процессора или процессоров; • размер внутренней адресной таблицы.

• Скорость фильтрации и продвижения кадров — это две основные характеристики производительности коммутатора. Эти характеристики являются интегральными показателями, они не зависят от того, каким образом технически реализован коммутатор. • Скорость фильтрации (filtering) 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, так как его порт назначения и порт источника принадлежат одному логическому сегменту. • Скорость фильтрации практически у всех коммутаторов является неблокирующей — коммутатор успевает отбрасывать кадры в темпе их поступления.

Характеристики, влияющие на производительность коммутаторов • Скорость продвижения (forwarding) 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.