27.Сетевой коммутатор. Сети на основе коммутаторов.

Сетевой коммутатор — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI.

Принцип работы коммутатора

Коммутатор хранит в 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.

Режимы коммутации:

• с промежуточным хранением (store and forward) – прием и проверка кадра на отсутствие ошибок, далее коммутация и пересылка кадра;

• сквозной (cut-throth) – считывание адреса назначения, коммутация и пересылка;

• бесфрагментный (fragment-free) – прием кадра размером 64 байта методом с промежуточным хранением, оставшаяся часть сквозным методом;

• адаптивная коммутация – автоматический выбор из вышеописанных режимов.

В сетях на коммутаторах возможно возникновение широковещательного шторма (зацикливание и размножение широковещательных кадров в замкнутом контуре на канальном уровне, парализующее работу сети). Для устранения петель используется протокол STP (Spanning Tree Protocol) и агрегирование каналов.