Повнодуплексний і напівдуплексний режим роботи комутатора, управління потоком кадрів

Зазвичай до комутатора підключаються концентратори, тобто на окремий порт підключається цілий сегмент. Однак до порту можуть підключатися і окремі комп'ютери (мікросегментація). В такому випадку, комутатор і мережева карта комп'ютера можуть працювати в повнодуплексному режимі, тобто одночасно передавати дані у зустрічних напрямках, збільшуючи пропускну здатність мережі в два рази. Повнодуплексний режим можливий тільки якщо обидві сторони - і мережева карта і комутатор - підтримують цей режим. У повнодуплексному режимі не існує колізій. Накладення двох кадрів в кабелі вважається нормальним явищем. Для виділення сигналу, кожна зі сторін віднімає з результуючого сигналу свій власний сигнал.







При напівдуплексному режимі роботи, передача даних здійснюється тільки однією стороною, що одержує доступ до середовища за алгоритмом CSMA / CD. Напівдуплексний режим фактично був детально розглянутий раніше.

При будь-якому режимі роботи комутатора (полудуплексном або повнодуплексному) виникає проблема управління потоків кадрів. Часто виникає ситуація, коли до одного з портів комутатора підключений файл-сервер, до якого звертаються всі інші робочі станції:

Повнодуплексний і напівдуплексний режим роботи комутатора, управління потоком кадрів

Ставлення багато порти - до одного.

Якщо порт 3 працює на швидкості 10 Мбіт / с, а кадри з інших чотирьох комп'ютерів надходять також зі швидкістю 10 Мбіт / с, то не були подані кадри будуть накопичуватися в буфері порту 3 і, рано чи пізно, цей буфер переповниться. Частковим вирішенням даної проблеми було б виділення для файл сервера порту 3, зі швидкістю 100 Мбіт / с. Однак це не вирішує проблему, а лише відкладає її: з часом користувачі захочуть більш високих швидкостей роботи мережі, і комутатор буде замінений на новий, у якого всі порти будуть працювати на швидкості 100 Мбіт / c. Більш продуманим рішенням, реалізованому в більшості комутаторів, є управління потоком кадрів, що генеруються комп'ютерами. У повнодуплексному режимі використовуються спеціальні службові сигнали "Призупинити передачу" і "Відновити передачу". Отримавши сигнал "Призупинити передачу" мережева карта повинна припинити передачу кадрів, аж до наступного сигналу "Відновити передачу" (на жаль в поточному стандарті 802.3x не передбачено часткове зменшення інтенсивності передачі кадрів, можливий лише повна заборона). У напівдуплексному режимі використовується "метод зворотного тиску" (backpressure) і "агресивна поведінка порту комутатора". Обидва методи дозволяють реалізувати досить тонкі механізми управління потоком кадрів, частково знижуючи їх інтенсивність, але не зменшуючи її до нуля.







Метод зворотного тиску (backpressure) складається в створенні штучних колізій в сегменті, який надто інтенсивно посилає кадри в комутатор. Для цього комутатор зазвичай використовує jam-послідовність (сигнали-перешкоди створюють і підсилюють колізію), що відправляється на вихід порту, до якого підключений сегмент (або комп'ютер), щоб призупинити його активність.

Метод агресивної поведінки порту комутатора заснований на захопленні середовища або після закінчення передачі чергового пакету, або після колізії. У першому випадку комутатор закінчує передачу чергового кадру і, замість технологічної паузи в 9,6 мкс, робить паузу в 9,1 мкс і починає передачу нового кадру. Комп'ютер не зможе захопити середу, так як він витримав стандартну паузу в 9,6 мкс і виявив після цього, що навколишнє середовище вже зайнята. У другому випадку кадри комутатора і комп'ютера стикаються і фіксується колізія. Комп'ютер робить паузу після колізії в 51,2 мкс, як це належить за стандартом, а комутатор - 50 мкс. І в цьому випадку комп'ютера не вдається передати свій кадр. Комутатор може користуватися цим механізмом адаптивно, збільшуючи ступінь своєї агресивності в міру необхідності.







Схожі статті