Производительность коммутаторов.

Основные показатели производительности коммутаторов:

• скорость фильтрации кадров;

• скорость продвижения кадров;

• пропускная способность;

• задержка передачи кадров.

Скорость фильтрации и продвижения измеряется в кадрах в секунду, причем обычно

берутся кадры минимального размера: 64 байт (данные 46 байт) для технологии Ethernet

и 29 байт – для FDDI.

На производительность влияют следующие характеристики:

• тип коммутации – «на лету» или с полной буферизацией кадров;

• размер буфера (буферов) кадров;

• производительность внутренней шины;

• производительность процессора (процессоров);

• размер внутренней адресной таблицы.

Скорость фильтрации кадров определяется скоростью:

• приема кадров в буфер;

• просмотра адресной таблицы;

• уничтожения кадра.

Скорость продвижения кадров определяется скоростью:

• приема кадров в буфер;

• просмотра адресной таблицы;

• передачи кадра в сеть через порт назначения.

Задержка передачи для коммутации «на лету» от 5 до 40 мкс, а для коммутации с полной

буферизацией кадров – от 50 до 200 мкс. В коммутаторах, транслирующих протоколы,

возможна адаптивная смена режима коммутации.

Размер адресной таблицы. Максимальная емкость адресной таблицы определяет

предельное количество MAC-адресов, с которыми может одновременно работать

коммутатор. Каждый порт хранит только те адреса, с которыми он работал в последнее

время. Переполнение адресной таблицы и вытеснение некоторых адресов приводит к

увеличению трафика, если вытесненные адреса требуются снова.

Коммутаторы рабочих групп поддерживают всего несколько адресов на порт,

коммутаторы отделов – несколько сотен, коммутаторы магистралей сетей – до

нескольких тысяч.

В ответственных частях сети коммутаторы имею буферную память от нескольких десятков до сотен килобайт на порт. Общий буфер в модуле управления коммутатора имеет буферную память несколько мегабайт.

Дополнительные функции коммутатора.

1. Поддержка алгоритма STA (Spanning Tree Algorithm).

2. Трансляция протоколов канального уровня (Ethernet → FDDI, Fast Ethernet → Token

Ring и т. д.) в соответствии со спецификациями IEEE 802.14 и RFC 1042.

3. Фильтрация трафика по логическим условиям. Администратор задает дополнительные условия фильтрации кадров по MAC-адресам для ограничения доступа определенных групп пользователей к определенным службам. Более тонкие условия

фильтрации записываются в виде булевых выражений с использованием связок (AND,

OR) и учитывают, например, номер сокета, чтобы ограничить доступ только к

конкретной службе.

4. Приоритетная обработка кадров для воздействия на задержку кадров и

производительность. Для этого коммутатор ведет несколько очередей для каждого порта.

Например, один низкоприоритетный пакет может отправляться на каждые 10

высокоприоритетных. Кадры Ethernet не имеют поле приоритета, поэтому приоритеты

приписывают портам коммутатора37. Приоритетная обработка кадров – это

обслуживание “с максимальными усилиями” (best effort), поскольку не гарантирует

требуемое качество обслуживания. Эффективность назначения приоритетов можно

оценить натурным экспериментом или имитационным моделированием.