Βασικά στοιχεία δικτύου: Εναλλαγή και μοντέλο OSI <[SET:categoryel]προγραμματισμός

Όπως ίσως γνωρίζετε τώρα, η εναλλαγή ταιριάζει στο μοντέλο OSI στο Layer 2. Με την εναλλαγή και γεφύρωση που συμβαίνουν στο Layer 2, ασχολούνται με τις πληροφορίες διεύθυνσης MAC που βρίσκονται στα πλαίσια Ethernet. Εάν κατεβείτε στο Layer 1, μια συσκευή όπως ένας επαναλήπτης ή ένας διανομέας απλά παίρνει την ηλεκτρική ώθηση στο καλώδιο και ενισχύει το σήμα. Ένας διακόπτης, από την άλλη πλευρά, διαβάζει το πλαίσιο Ethernet στη μνήμη, το ανακατασκευάζει και το αναμεταδίδει από τη θύρα προορισμού (ή όλες τις θύρες, στην περίπτωση ενός πλαισίου εκπομπής).

Διακόπτης αποθήκευσης και προώθησης:

• Μια διαδικασία με την οποία ο διακόπτης διαβάζει ολόκληρο το πλαίσιο Ethernet στη μνήμη πριν τον εξετάσει, οπότε ο διακόπτης θα προσδιορίσει τη διεύθυνση προορισμού και θα κάνει μια απόφαση προώθησης. Αυτός ο τύπος εναλλαγής παρέχει δύο πλεονεκτήματα: Ο διακόπτης είναι σίγουρος για ένα πλήρες πλαίσιο και δεν θα υπάρξει σύγκρουση στο δίκτυο πριν από την αποστολή των δεδομένων. Το μειονέκτημα είναι μια μικρή καθυστέρηση στην προώθηση των δεδομένων.

  Διακοπή εναλλαγής:

• Με αυτή τη διαδικασία, γίνεται μια απόφαση προώθησης μόλις αναγνιστεί αρκετό πλαίσιο, το οποίο μπορεί να είναι μόλις 17 bytes δεδομένων πέρα ​​από το προοίμιο. Από αυτά τα δεδομένα, ο διακόπτης μπορεί να αναγνωρίσει τη διαφορά μεταξύ των τύπων πλαισίων Ethernet II, IEEE 802. 3, IEEE 802. 2 και Ethernet_SNAP. Αφού προσδιοριστεί αυτή η διαφορά, μπορεί να ξεκινήσει η διαδικασία προώθησης του πλαισίου στον προορισμό του.

  Ανάλογα με τον τύπο του πλαισίου και τη χρήση των λιστών ελέγχου πρόσβασης (ACL), μπορούν να διαβάσουν συνολικά 54 bytes δεδομένων. Αυτή η κατάσταση μπορεί να μειώσει σημαντικά την καθυστέρηση στην προώθηση δεδομένων προς τον προορισμό της, επειδή χωρίς την καθυστέρηση αποθήκευσης και προώθησης, μπορείτε να πλησιάσετε την πραγματική ταχύτητα του καλωδίου. Το ζήτημα προκύπτει όταν αντιμετωπίσετε μια σύγκρουση στο δίκτυό σας για ένα πλαίσιο δεδομένων που έχει προωθηθεί εν μέρει, καθιστώντας το έργο που προωθεί το πλαίσιο άχρηστο.

  Αυτό το ζήτημα μετριάζεται σε δίκτυα που έχουν αλλάξει εξ ολοκλήρου επειδή οι συγκρούσεις θα συμβούν μόνο όταν έχετε δύο ή περισσότερες συσκευές συνδεδεμένες με ένα διανομέα που στη συνέχεια συνδέεται σε μια θύρα ενός διακόπτη. Με την εξάλειψη των κόμβων στο δίκτυό σας, αποφεύγετε τις συγκρούσεις.

  Διακοπή χωρίς μετασχηματισμό:

• Αυτή η διαδικασία είναι παρόμοια με την αποκοπή, με την εξαίρεση ότι η απόφαση προώθησης δεν γίνεται μέχρι να διαβάσουν τα πρώτα 64 byte του πλαισίου δεδομένων και να είναι ελεύθερα από σύγκρουση. Μετά την ανάγνωση 64 ψηφιολέξεων, ο διακόπτης διαθέτει αρκετά δεδομένα για να προωθήσει ένα νομικό πλαίσιο, επειδή το Ethernet απαιτεί τα πλαίσια να είναι τουλάχιστον 64 byte. Σε ένα πλήρως μεταλλαγμένο δίκτυο, αυτή η διαδικασία δεν παρέχει πλεονέκτημα σε σχέση με τη διακοπή. Ωστόσο, εάν η πιθανότητα για συγκρούσεις είναι υψηλή, αυτή η διαδικασία είναι προτιμότερη από τη διακοπή της μεταγωγής, επειδή εμποδίζει την προώθηση πλαισίων που είναι μικρότερα από το ελάχιστο μέγεθος Ethernet. (Αυτά τα παράνομα μεγέθους πλαίσια ονομάζονται

  runts .) Και οι δύο μέθοδοι μεταγωγής που διαβιβάζουν τα δεδομένα πριν ολόκληρο το πλαίσιο διαβάζονται στον διακόπτη έχουν ένα κρίσιμο ελάττωμα όταν αντιμετωπίζουν την ακεραιότητα του πλαισίου Ethernet. Το τελευταίο κομμάτι δεδομένων είναι το FCS ή το Frame CheckSum, το οποίο χρησιμοποιείται για να επαληθεύσει ότι το πλαίσιο Ethernet που έχει φτάσει στον διακόπτη δεν έχει αλλάξει ή αλλάξει μέσω σφάλματος δικτύου.

Επειδή ο διακόπτης δεν έχει διαβάσει ολόκληρο το πλαίσιο, ο διακόπτης δεν είναι σε θέση να υπολογίσει ένα άθροισμα ελέγχου ή να το συγκρίνει με το FCS που βρίσκεται στο τέλος του πλαισίου. Τα πλαίσια με αποτυχημένο άθροισμα ελέγχου δεν πρέπει να προωθούνται. αλλά σε αυτή την περίπτωση, το μεγαλύτερο μέρος του διακόπτη έχει ήδη προωθηθεί από τη στιγμή που ο διακόπτης γνωρίζει ότι το άθροισμα ελέγχου είναι λάθος.

Λόγω της ταχύτητας των σημερινών διακοπτών, πιθανότατα θα διαπιστώσετε ότι οι περισσότεροι διακόπτες στην αγορά, όπως οι διακόπτες της Cisco, χρησιμοποιούν τη μέθοδο αποθήκευσης και προώθησης δεδομένων επειδή οι νέες ταχύτητες των εσωτερικών μετακινήσεων δεδομένων στο διακόπτη υπερτερούν το κόστος της προώθησης κακών δεδομένων.