Комутатори Ethernet

Введення

Що таке комутатор Ethernet?

Основи

Атрибути комутаторів Ethernet

Порівняння мережевих пристроїв

Класи комутаторів Ethernet

Комутатори для робочих груп

Магістральні комутатори

Переваги комутаторів Ethernet

Застосування комутаторів

Об'єднання концентраторів 10Base-T за допомогою магістрального комутатора

Виділена смуга для кожного користувача

Робочі групи з декількома серверами

Об'єднання комутаторів робочих груп та корпоративних серверів

Висновок

Введення

Розроблений в 1973 стандарт Ethernet сьогодні є найбільш популярним серед стандартів ЛОМ. Як технологія з розділяється середовищем Ethernet забезпечує швидкість передачі 10 мегабіт в секунду (Mbps) для всіх користувачів, що мають доступ до середовища передачі і протокол дозволу доступу.

У міру розширення мережі доступна користувачу смуга (середня швидкість передачі) звужується за рахунок того, що канал 10 Mbps ділиться між усіма вузлами мережі. Підвищення продуктивності комп'ютерів і використання додатків з інтенсивним мережним трафіком вимагає розширення смуги для повної реалізації можливостей програм і обладнання. Поширення мереж і підвищення продуктивності комп'ютерів вимагають розширення доступною користувачам смуги, забезпечувана мережевим середовищем передачі.

Існує два способи розширення смуги, яка доступна кожному користувачеві. Технологія Fast Ethernet базується на розширенні смуги розділяється середовища до 100 Mbps, забезпечуючи зростання швидкості в 10 разів. Іншим спосіб є зниження числа вузлів мережі, що мають доступ до середовища і, отже, розширення доступною залишилися версій сайту смуги. У граничному випадку вся смуга каналу передачі може бути надана одному користувачеві.

Процес зниження числа вузлів в мережі називається сегментацією і здійснюється за рахунок поділу великої мережі на кілька менших. Оскільки користувачам може вимагатися доступ до ресурсів інших сегментів, потрібен механізм забезпечення такого доступу, що забезпечує міжсегментний обмін з досить високою швидкістю. Новий тип пристроїв, званих комутаторами Ethernet, забезпечує необхідні можливості. У даній статті розглядаються різні типи комутаторів Ethernet і їх роль у підвищенні продуктивності мереж Ethernet.

Що таке комутатор Ethernet? Основи

Комутатор Ethernet є пристрій для організації мереж великого розміру. Для того, щоб краще розібратися в пристрої і роботі комутаторів Ethernet, корисно зрозуміти основи технології організації кабельних систем мережі.

Повторювачі

На початку 80-х років мережі Ethernet організовувалися на базі шинної топології з використанням сегментів на основі коаксіального кабелю довжиною до 500 метрів. Збільшення розмірів мереж поставило завдання подолання 500-метрового бар'єру. Для вирішення цієї задачі використовувалися повторювачі (repeater):

Повторювач просто копіює (пересилає) всі пакети Ethernet з одного сегмента в усі інші, підключені до нього. Основним завданням повторювача є відновлення електричних сигналів для передачі їх в інші сегменти. За рахунок посилення і відновлення форми електричних сигналів повторювачем стає можливим розширення мереж, побудованих на основі коаксіального кабелю і збільшення загального числа користувачів мережі

Мости та маршрутизатори

При використанні повторювачів максимальна довжина мережі становить 2500 метрів. Для подолання цього обмеження потрібні інші пристрої, звані мостами (bridge). Мости мають багато відмінностей від повторювачів. Повторювачі передають всі пакети, а мости тільки ті, які потрібно. Якщо пакет не треба передавати в інший сегмент, він фільтрується. Для мостів існують численні алгоритми (правила) передачі та фільтрації пакетів мінімальною вимогою є фільтрація пакетів за адресою одержувача.

Іншою важливою відмінністю мостів від повторювачів є те, що сегменти, підключені до повторювача утворюють одну поділюване середовище, а сегменти, підключені до кожного порту мосту утворюють своє середовище з смугою 10 Mbps. При використанні мосту користувачі одного сегмента поділяють смугу, а користувачі різних сегментів використовують незалежні Середовища. Отже, міст забезпечує переваги як з точки зору розширення мережі, так і забезпечення більшої смуги для кожного користувача.

Спочатку в мережах Ethernet використовувалася шинна топологія на основі коаксіального кабелю, а для розширення мереж застосовувалися 2-х портові повторювачі або мости. Проте, в кінці 80-х років почалося широке поширення мереж на основі кабелю зі скрученими парами провідників (вита пара). Нова технологія 10Base-T стала дуже популярною і призвела до трансформації топології мереж від шинної магістралі до організації з'єднань типу "зірка". Вимоги до повторителям та мостах для таких мереж істотно змінилися в порівнянні з простими двопортовий пристроями для мереж з шинної топологією - сучасні мости і повторювачі представляють собою складні багатопортовий пристрою. Мости дозволяють сегментувати мережі на менші частини, в яких загальну середу поділяє невелике число користувачів.

Маршрутизатори, подібно мостах, також дозволяють сегментувати мережі Ethernet. маршрутизатори фільтрують і пересилають мережевий трафік на основі алгоритмів і правил, що істотно відрізняються від тих, що використовуються мостами. Такий спосіб сегментування мереж більше доріг багатопортовий мости і маршрутизатори зазвичай коштують близько $ 1,000 за порт.

Перемикання портів

Сьогоднішні модульні концентратори (повторювачі) часто дозволяють організувати кілька сегментів, кожен з яких надає користувачам окрему поділювану смугу 10 Mbps. Деякі концентратори дозволяють програмним шляхом розділяти порти пристрою на незалежні сегменти така можливість називається перемиканням портів. Концентратор, приміром, може містити три різних сегменти Ethernet, організовувані внутрішніми засобами хаба. Перемикання портів забезпечує адміністратора мережі високу гнучкість організації сегментів, дозволяючи переносити порти з одного сегмента в іншій програмними засобами. Ця можливість особливо корисна для розподілу навантаження між сегментами Ethernet і зниження витрат, пов'язаних з подібними операціями. Перемикання портів статичне зв'язування портів з різними сегментами Ethernet - сильно відрізняється від описаної нижче комутації Ethernet.

Атрибути комутаторів Ethernet

Комутатори Ethernet подібно мостів і маршрутизаторів здатні сегментувати мережі Ethernet. Як і багатопортовий мости комутатори передають пакети між портами на основі адреси одержувача, включеного в кожен пакет. реалізація комутаторів зазвичай відрізняється від мостів у частині можливості організації одночасних з'єднань між якими парами портів пристрою - це значно розширює сумарну пропускну здатність мережі. Більш того, мости у відповідності зі стандартом IEEE 802.1d повинні отримати пакет цілком до того, як він буде переданий адресатові, а комутатори можуть почати передачу пакета, не прийнявши його повністю.

Віртуальні з'єднання

Комутатор Ethernet підтримує внутрішню таблицю, зв'язує порти з адресами підключених до них пристроїв (таблиця 1). Цю таблицю адміністратор мережі може створити самостійно або задати її автоматичне створення засобами комутатора.

Таблиця 1

MAC-адресу	Номер порту
A	1
B	2
C	3
D	4

Використовуючи таблицю адрес і який міститься в пакеті адресу одержувача, комутатор організує віртуальне з'єднання порту відправника з портом одержувача і передає пакет через це з'єднання. На малюнку 4 вузол А посилає пакет вузлу D. Знайшовши адресу одержувача у своїй внутрішній таблиці, комутатор передає пакет у порт 4.

Малюнок 4

Віртуальне з'єднання між портами комутатора зберігається протягом передачі одного пакета, тобто для кожного пакету віртуальне з'єднання організується наново на основі міститься в цьому пакеті адреси одержувача.

Оскільки пакет передається тільки в той порт, до якого підключений адресат, інші користувачі (в нашому прикладі - B і C) не отримають цей пакет. Таким чином, комутатори забезпечують засоби безпеки, недоступні для стандартних повторювачів Ethernet (див. розділ "Порівняння мережевих пристроїв").

Одночасні з'єднання

У комутаторах Ethernet передача даних між будь-якими парами портів відбувається незалежно і, отже, для кожного віртуального з'єднання виділяється вся смуга каналу. Наприклад, комутатор 10 Mbps на малюнку 5 забезпечує одночасну передачу пакету з A в D і з порту B в порт C з смугою 10 Mbps для кожного з'єднання.

Малюнок 5

Оскільки для кожного з'єднання надається смуга Mbps, сумарна пропускна здатність комутатора в наведеному прикладі становить 20 Mbps. Якщо дані передаються між великим числом пар портів, інтегральна смуга відповідно розширюється. Наприклад, 24 портовий комутатор Ethernet може забезпечувати інтегральну пропускну здатність до 120 Mbps при одночасній організації 12 сполук з смугою 10 Mbps для кожного з них. теоретично, інтегральна смуга комутатора зростає пропорційно числу портів. Проте, в реальності швидкість пересилання пакетів, виміряна в Mbps, менше ніж сумарна смуга пар портів за рахунок так званої внутрішньої блокування. Для комутаторів високого класу блокування досить незначно знижує інтегральну смугу пристрою.

Комутатор Ethernet 10 Mbps може забезпечити високу пропускну здатність за умови організації одночасних з'єднань між усіма парами портів. Однак, в реальному житті трафік зазвичай представляє собою ситуацію "один до багатьох" (наприклад, багато користувачів мережі звертається до ресурсів одного сервера). У таких випадках пропускна здатність комутатора в нашому прикладі не буде перевищувати 10 Mbps, і комутатор не забезпечить істотної переваги в порівнянні зі звичайним концентратором (повторювачем).

Малюнок 6

На малюнку 6 три вузли A, B і D передають дані вузла C. Комутатор зберігає пакети від вузлів A і B в своїй пам'яті до тих пір, поки не завершиться передача пакету з вузла D. Після завершення передачі пакету комутатор починає передавати зберігаються в пам'яті пакети від вузлів A і B. У даному випадку пропускна здатність комутатора визначається смугою каналу C (у даному випадку 10 Mbps). Описана в даному прикладі ситуація є іншою формою блокування.

Продуктивність комутатора

Іншим важливим параметром комутатора є його продуктивність. Для того, щоб охарактеризувати її використовуються декілька параметрів:

швидкість передачі між портами загальна пропускна здатність затримка

Швидкість передачі між портами

При смузі 10 Mbps Ethernet може передавати 14880 пакетів в секунду (PPS) для пакетів мінімального розміру (64 байти). Цей параметр визначається властивостями середовища. Комутатор, який здатний забезпечити швидкість 14880 PPS між портами, повністю використовує можливості середовища. Смуга пропускання середовища є важливим параметром, оскільки комутатор, що забезпечує передачу пакетів з такою швидкістю, повністю використовує можливості середовища, надаючи користувачам максимальну смугу.

Загальна пропускна здатність

Виміряна в Mbps або PPS, загальна пропускна здатність характеризує максимальну швидкість, з якою пакети можуть передаватися через комутатор адресатам. У комутаторах, всі порти яких мають смугу 10 Mbps сумарна пропускна здатність дорівнює швидкості порту, помноженої на число віртуальних з'єднань, які можуть існувати одночасно (число портів комутатора, поділене на 2). Комутатор, здатний забезпечувати максимальну швидкість передачі не має внутрішньої блокування.

Затримка

Затримка - це проміжок часу між отриманням пакета від відправника і передачею його одержувачу. Зазвичай затримку вимірюють щодо першого біта пакета.

Комутатори Ethernet можуть забезпечувати дуже низьку затримку після того, як буде визначений адресат. Оскільки адреса одержувача розміщується на початку пакета, передачу можна розпочати до того, як пакет буде повністю прийнятий від відправника. Такий метод називається комутацією на льоту (cut-through) і забезпечує мінімальну затримку. Мала затримка важлива, оскільки з нею безпосередньо пов'язана продуктивність комутатора. Однак метод комутації на льоту не перевіряє пакети на предмет помилок.

При такому способі комутатор передає всі пакети (навіть ті, які містять помилки). Наприклад, при виникненні колізії після початку передачі пакета (адреса вже отриманий) отриманий фрагмент все одно буде переданий адресатові. Передача таких фрагментів займає частину смуги каналу і знижує загальну продуктивність комутатора.

При передачі пакетів з низької порту в високошвидкісний (наприклад, з порту 10 Mbps в порт 100 Mbps) комутацію на льоту використовувати взагалі неможливо. Оскільки порт-приймач має велику швидкість, ніж передавач, при використанні комутації на льоту неминуче виникнуть помилки. При організації віртуального з'єднання між портами з різною швидкістю потрібно буферизація пакетів.

Мала затримка підвищує продуктивність мереж, в яких дані передаються у вигляді послідовності окремих пакетів, кожен з яких містить адресу одержувача. У мережах, де дані передаються у формі послідовності пакетів з організацією віртуального каналу, мала затримка менше впливає на продуктивність

Порівняння мережевих пристроїв

Повторювачі

Повторювачі Ethernet, контексті мереж 10Base-T часто звані концентраторами або хабами, працюють відповідно до стандарту IEEE 802.3. Повторювач просто передає отримані пакети в усі свої порти незалежно від адресата.

Хоча всі пристрої, підключені до повторювача Ethernet (включаючи інші повторювачі) "бачать" весь мережевий трафік, отримати пакет повинен тільки той вузол, якому він адресований. Всі інші вузли повинні ігнорувати цей пакет. деякі мережеві пристрої (наприклад, аналізатори протоколів) працюють на основі того, що мережеве середовище (типу Ethernet) є загальнодоступною і аналізують весь мережевий трафік. Для деяких середовищ, проте, здатність кожного вузла бачити всі пакети неприйнятна з міркувань безпеки.

З точки зору продуктивності повторювачі просто передають пакети з використанням всієї смуги каналу. Затримка, що вноситься повторювачем дуже мала (відповідно до IEEE 802.3 - менше 3 мікросекунд). Мережі, що містять повторювачі мають смугу 10 Mbps подібно сегменту на основі коаксіального кабелю і прозорі для більшості мережевих протоколів, таких як TCP / IP і IPX.

Мости

Мости функціонують у відповідності зі стандартом IEEE 802.1d. Подібно комутаторів Ethernet мости не залежать від протоколу і передають пакети порту, до якого підключений адресат. Однак, на відміну від більшості комутаторів Ethernet, мости не передають фрагменти пакетів при виникненні колізій і пакети з помилками, оскільки всі пакети буферизуются перед їх пересиланням до порту адресата. Буферизація пакетів (store-and-forward) призводить до виникнення затримки у порівнянні з комутацією на льоту. Мости можуть забезпечувати продуктивність, рівну пропускної здатності середовища, проте внутрішня блокування трохи знижує швидкість їх роботи.

Маршрутизатори

Робота маршрутизаторів залежить від мережевих протоколів і визначається пов'язаної з протоколом інформацією, що передається в пакеті. Подібно мостах, маршрутизатори не передають адресату фрагменти пакетів при виникненні колізій. Маршрутизатори зберігають пакет цілком у своїй пам'яті перш, ніж передати його адресатові, отже, при використанні маршрутизаторів пакети передаються із затримкою. Маршрутизатори можуть забезпечувати смугу, рівну пропускної здатності каналу, однак для них характерна наявність внутрішньої блокування. На відміну від повторювачів, мостів і комутаторів маршрутизатори змінюють всі передані пакети.

Резюме

Основні відмінності між мережними пристроями показані в таблиці 2.

Таблиця 2.

Характеристика	Повторювач Ethernet	Комутатор Ethernet	Міст	Маршрутизатор
Вартість порту	$ 75 - $ 200	$ 250 - $ 2000	$ 1000 - $ 3000	$ 1000 - $ 5000
Швидкість передачі між портами	Швидкість середовища в усіх випадках	До швидкості передачі середовища	До швидкості передачі середовища	До швидкості передачі середовища
Сумарна смуга	10 Мбіт / сек	Висока	Висока	Висока
Затримка при передачі між портами Ethernet	<3 мксек (Комутація на льоту)	<40 мксек (Для пристроїв з буферизацією залежить від розміру пакета)	50 - 1500 мксек	50 - 1500 мксек (Залежно від протоколу затримка може зростати)
Рішення про передачу на основі апаратних адрес	-	+	+	-
Незалежність від протоколу	+	+	+	-
Зміна пакетів Ethernet	-	-	-	+
Стандарт IEEE	802.3		802.1

Класи комутаторів Ethernet

Хоча всі комутатори мають багато спільного, доцільно розділити їх на два класи, призначених для вирішення різних завдань.

Комутатори для робочих груп

Комутатори для робочих груп забезпечують виділену смугу при з'єднанні будь-якої пари вузлів, підключених до портів комутатора. Якщо порти мають однакову швидкість, одержувач пакету повинен бути вільний, щоб не виникло блокування.

Підтримуючи на кожен порт принаймні те число адрес, які можуть бути присутніми в сегменті, комутатор забезпечує для кожного порту виділену смугу 10 Mbps. Кожен порт комутатора пов'язаний з унікальною адресою підключеного до даного порту пристрою Ethernet.

Малюнок 7

Фізичне з'єднання "точка-точка" між комутаторами робочих груп і вузлами 10Base-T зазвичай виконується неекранованим кабелем на основі скручених пар, а у вузлах мережі встановлюється обладнання, що відповідає стандарту 10Base-T.

Комутатори робочих груп можуть працювати зі швидкістю 10 або 100 Mbps для різних портів. Така можливість знижує рівень блокування при спробі організації декількох з'єднань клієнтів 10 Mbps з одним швидкісним портом. У робочих групах з архітектурою клієнт-сервер кілька клієнтів 10 Mbps можуть звертатися до сервера, підключеного до порту 100 Mbps. У показаному на малюнку 8 прикладі три вузла 10 Mbps одночасно звертаються до сервера через порт 100 Mbps. З смуги 100 Mbps, доступною для доступу до сервера, використовується 30 Mbps, а 70 Mbps доступно для одночасного підключення до сервера ще семи пристроїв 10 Mbps через віртуальні канали.

Малюнок 8

Підтримка різних швидкостей корисна також для об'єднання групових комутаторів Ethernet з використанням концентраторів 100 Mbps Fast Ethernet (100Base-T) в якості локальних магістралей (local backbone). У показаної на малюнку 9 конфігурації комутатори, що підтримують швидкості 10 Mbps і 100 Mbps підключені до концентратора 100 Mbps. Локальний трафік залишається в межах робочої групи, а решті трафік передається в мережу через концентратор 100 Mbps Ethernet.

Малюнок 9

Для підключення до повторювача 10 або 100 Mbps комутатор повинен мати порт, здатний працювати з великим числом адрес Ethernet.

Основною перевагою комутаторів для робочих груп є висока продуктивність мережі на рівні робочої групи за рахунок надання кожному користувачеві виділеної смуги каналу (10 Mbps). Крім того, комутатори знижують (в межі до нуля) кількість колізій - на відміну від магістральних комутаторів, описаних нижче, комутатори робочих груп, не будуть передавати колізійні фрагменти адресатам. Комутатори для робочих груп дозволяють повністю зберегти мережеву інфраструктуру з боку клієнтів, включаючи програми, мережеві адаптери, кабелі. Вартість комутаторів для робочих груп в розрахунку на один порт сьогодні порівнянна з цінами портів керованих концентраторів.

Магістральні комутатори

Магістральні комутатори забезпечують з'єднання зі швидкістю передачі середовища між парою незайнятих сегментів Ethernet. Якщо швидкість портів для відправника і одержувача збігаються, сегмент одержувача повинен бути вільний, щоб уникнути блокування.

Малюнок 10

На рівні робочої групи кожний вузол поділяє смугу 10 Mbps з іншими вузлами в тому ж сегменті. Пакет, адресований за межі даної групи, буде переданий магістральним комутатором як показано на малюнку 10. Магістральний комутатор забезпечує одночасну передачу пакетів зі швидкістю середовища між якими парами своїх портів. Подібно комутаторів для робочих груп, магістральні комутатори можуть підтримувати різну швидкість для своїх портів. Магістральні комутатори можуть працювати із сегментами 10Base-T і сегментами на основі коаксіального кабелю. У більшості випадків використання магістральних комутаторів забезпечує більш простий і ефективний спосіб підвищення продуктивності мережі в порівнянні з маршрутизаторами і мостами.

Малюнок 11

Основним недоліком при роботі з магістральними комутаторами є те, що на рівні робочих груп користувачі працюють з розділяється середовищем, якщо вони підключені до сегментів, організованим на основі повторювачів або коаксіального кабелю. Більше того, час відгуку на рівні робочої групи може бути досить великим. На відміну від вузлів, підключених до портів комутатора, для вузлів, що у сегментах 10Base-T або сегментах на основі коаксіального кабелю смуга 10 Mbps не гарантується і вони часто змушені чекати, поки інші вузли не закінчать передачу своїх пакетів. На рівні робочої групи з раніше зберігаються колізії, а фрагменти пакетів з помилками будуть пересилатися в усі мережі, підключені до магістралі. Перерахованих недоліків можна уникнути, якщо на рівні робочих груп використовувати комутатори замість хабів 10Base-T. У більшості ресурсномістких додатків комутатор 100 Mbps може виконувати роль швидкісної магістралі для комутаторів робочих груп з портами 10 і 100 Mbps, концентраторами 100 Mbps і серверами, в яких встановлені адаптери Ethernet 100 Mbps.

Порівняння можливостей

Основні властивості комутаторів Ethernet наведені у таблиці 3:

Таблиця 3

Характеристика	Комутатор для робочої групи	Магістральний комутатор
Число вузлів на порт	1	> 1
Виділена смуга для окремого вузла	+	-
Встановлення та конфігурування	Просте	Середньої складності
Сумісність з існуючими адаптерами, кабелями і програмами	+	+
З'єднання сегментів на основі коаксіального кабелю і крученої пари	-	+
Відсутність колізій на рівні робочої групи	+	-
При комутації з буферизацією колізії не передаються в інші сегменти	+	-
Безпека	Високий рівень	Середній рівень
Підтримка різних швидкостей	Доступна	Доступна
Основні застосування	Підвищення продуктивності робочих груп 10Base-T	Альтернатива мостів і маршрутизаторів для сегментування мереж. З'єднання комутаторів робочих груп.

Переваги комутаторів Ethernet

Нижче перераховані основні переваги використання комутаторів Ethernet:

Підвищення продуктивності за рахунок високошвидкісних з'єднань між сегментами Ethernet (магістральні комутатори) або вузлами мережі (комутатори для робочих груп). На відміну від середи, що розділяється Ethernet комутатори дозволяють забезпечити зростання інтегральної продуктивності при додаванні в мережу користувачів або сегментів. Зниження числа колізій, особливо в тих випадках, коли кожен користувач підключений до окремого порту комутатора. Незначні витрати при переході від розділяється середовища до комутованої за рахунок збереження існуючої інфраструктури 10 Mbps Ethernet (кабелі, адаптери, програми). Підвищення безпеки за рахунок передачі пакетів тільки в той порт, до якого підключений адресат. Мале та передбачуваний час затримки за рахунок того, що смугу поділяє невелике число користувачів (в ідеалі - один) Застосування комутаторів Об'єднання концентраторів 10Base-T за допомогою магістрального комутатора

Магістральні комутатори перш за все використовуються як недорогий альтернативи багатопротокольним маршрутизаторам для сегментації мережі. Наприклад, при додавання в мережу, вже містить 100 вузлів, деякої кількості продуктивних станцій, робота цих станцій у мережі буде здаватися уповільненою. Виходом з ситуації може бути поділ мережі на кілька сегментів з використання магістрального комутатора для зв'язку цих сегментів.

Малюнок 12

У наведеному на малюнку 12 прикладі інтегральна пропускна здатність становить 40 Mbps (чотири сегменти 10 Mbps Ethernet). У такій ситуації можна використати для сегментування і багатопротокольний маршрутизатор, проте це буде дорожче і складніше. Якщо основним завданням є підвищення продуктивності мережі, установка комутатора забезпечить найбільш просте і ефективне рішення.

Виділена смуга для кожного користувача

Магістральні комутатори забезпечують ефективне сегментування мережі, а комутатори для робочих груп здатні надати кожному користувачеві всю смугу середовища. Отже, комутатори для робочих груп дозволяють значно підвищити продуктивність роботи кожного користувача в групі і позбавити від колізій. Підвищення продуктивності і зниження часу відгуку забезпечують гігантські переваги в порівнянні з використанням розділяється середовища.

Малюнок 13

Робочі групи з декількома серверами

Якщо всі вузли підключені до концентратора 10Base-T продуктивність буде невисокою за рахунок частих випадків одночасного звернення кількох користувачів до одного сервера. Заміна хаба 10Base-T комутатором для робочої групи може істотно підвищити продуктивність роботи групи.

Робочі групи з архітектурою клієнт-сервер

Для робочих груп, де більша частина трафіку пов'язана з одним вузлом (сервер) істотно підвищити продуктивність можна за рахунок використання комутатора, що має порти, що працюють з більш високою швидкістю, ніж швидкість клієнтів У такому випадку сервер підключається до порту 100 Mbps, що дозволяє позбутися від пробок при одночасному зверненні до сервера декількох користувачів (див. малюнок 8). Використовуючи порт 100 Mbps для підключення сервера, можна забезпечити десять одночасних підключень зі швидкістю 10 Mbps. Порт 100 Mbps можна також використовувати для підключення до магістрального комутатора або концентратора 100 Mbps.

Об'єднання комутаторів робочих груп та корпоративних серверів

Створення великих мереж Ethernet на базі комутаторів для робочих груп вимагає організації швидкісного з'єднання комутаторів між собою. Крім того, доцільно організувати швидкісну магістраль для доступу до серверів, які використовуються усіма робочими групами мережі. Для організації такої магістралі можна використовувати комутатори або хаби 100 Mbps Ethernet, до портів яких підключаються комутатори робочих груп як це показано на малюнку 14.

Малюнок 14

У нашому прикладі робочі станції мають виділену смугу 10 Mbps для доступу до серверів через комутатор робочої групи і концентратор 100 Mbps Ethernet. Концентратор 100Base-T і корпоративні сервери зазвичай розташовуються в одному приміщенні, а комутатори робочих груп встановлюються поблизу цих груп і з'єднуються з хабом стандартними кабелями.

Висновок

Комутація Ethernet є недорогою високопродуктивної технологією модернізації існуючих мереж 10 Mbps Ethernet. Комутатор є гідною альтернативою багатопротокольним маршрутизаторам на розподіл великих мереж на кілька сегментів. Комутатори для робочих груп надають виділену смугу кожному користувачеві і, по суті, є єдиним ефективним способом модернізації мереж 10Base-T. Вартість таких комутаторів у розрахунку на один порт сьогодні порівнянна з ціною порту в сегментіруемом нарощуваної концентраторе. При використанні разом з магістралями 100 Mbps комутатори для робочих груп дозволяють організувати великі високопродуктивні мережі. Для організації ефективних магістралей 100 Mbps слід використовувати комутатори 100 Mbps Ethernet, відомі також як Fast Ethernet і 100Base-T. Комутатори можна використовувати без внесення будь-яких змін в існуючі кабельні системи 10Base-T, обладнання робочих станцій і т.п., що дозволяє значно знизити витрати на модернізацію мереж.