Fundamentos de Rede: comutação e do modelo OSI

Como você pode agora estar ciente, a mudança se encaixa no modelo OSI na camada 2. Com comutação e colmatar a acontecer na camada 2, eles lidam com a informação de endereço MAC encontrado nos quadros Ethernet. Se você descer até Layer 1, um dispositivo, como um repetidor ou hub simplesmente leva o impulso elétrico no fio e amplifica o sinal. Um comutador, por outro lado, lê o quadro Ethernet para a memória, reconstrói, e retransmite-o para fora da porta de destino (ou todas as portas, no caso de um quadro de transmissão).

Switches suportam os seguintes três tipos básicos de mecanismos de encaminhamento:

• Store-and-forward de comutação: Um processo pelo qual o interruptor lê todo o frame Ethernet na memória antes de examiná-la, momento em que a mudança irá identificar o endereço de destino e tomar uma decisão de encaminhamento. Este tipo de comutação fornece dois benefícios: O interruptor tem a garantia de um quadro completo e nenhuma colisão irá ocorrer na rede antes de enviar os dados. A desvantagem é um ligeiro atraso no envio dos dados.

• Cut-through switching: Com este processo, uma decisão de encaminhamento é feita logo que o suficiente do quadro é lido, que pode ser tão pequena como 17 bytes de dados anteriores no preâmbulo. Desde que a quantidade de dados, o switch pode identificar a diferença entre Ethernet II, IEEE 802.3, IEEE 802.2, e Ethernet_SNAP tipos de quadros. Após esta diferença é identificado, o processo de reencaminhar o quadro para o seu destino pode começar.

  Dependendo do tipo de quadro e o uso de listas de controle de acesso (ACLs), um total de 54 bytes de dados podem ser lidos. Esta condição pode reduzir significativamente o atraso na transmissão dos dados para o seu destino, porque sem o atraso store-and-forward, você pode se aproximar de velocidade do fio verdade. O problema ocorre quando você experimenta uma colisão em sua rede para um quadro de dados que é parcialmente transmitida, tornando o trabalho feito reencaminhar o quadro inútil.

  Esse problema é mitigado em redes que são totalmente comutadas porque as colisões ocorrerão somente quando você tem dois ou mais dispositivos conectados com um hub que é então ligado a uma porta em um switch. Ao eliminar centros em sua rede, você elimina colisões.

• comutação fragment-free: Este processo é semelhante ao corte através de, com a excepção de que a decisão de encaminhamento não é feita até os primeiros 64 bytes do quadro de dados são lidos e são livres de colisão. Após 64 bytes são lidos, o switch tem dados suficientes para encaminhar um quadro legal porque Ethernet requer quadros para ser pelo menos 64 bytes.

  Em uma rede totalmente comutada, esse processo não fornece um benefício ao longo de comutação cut-through. No entanto, se a probabilidade de colisões é elevado, este processo é preferível cortar-através de comutação, porque impede quadros de encaminhamento que são menos do que o tamanho mínimo de Ethernet. (Esses quadros porte ilegal são chamados runts.)

Ambos os métodos de comutação que encaminham dados antes de todo o quadro é lido no interruptor tem uma falha crítica quando se lida com a integridade do frame Ethernet. O último pedaço de dados é o FCS, ou Frame checksum, que é utilizado para verificar se o quadro Ethernet que chegou no interruptor não foi alterada ou modificada através de um erro de rede.

Uma vez que o interruptor não leu toda a moldura, o detector não é capaz de calcular uma soma de verificação ou compará-lo com o FCS encontrada no final da moldura. Quadros com uma soma de verificação falha não deve ser forwarded- mas, neste caso, a maior parte da chave já foi encaminhado pelo tempo que o switch sabe o checksum está errado.

Por causa da velocidade das chaves atuais, você provavelmente vai descobrir que a maioria dos switches no mercado, como interruptores da Cisco, use o método store-and-forward de passar dados porque as novas velocidades de transferência de dados internamente no interruptor superam o custo de encaminhamento de dados errados.