Коммутируемый Ethernet

Очень скоро Ethernet стал отходить от архитектуры с одним длинным кабелем, кото-

рая использовалась в классическом варианте. Проблема поиска обрывов или ведущих

в пустоту соединений привела к новому способу подключения, в котором каждая

станция соединяется с центральным концентратором (hub) отдельным кабелем.

Концентратор просто соединяет все провода в электрическую схему, как если бы они

были спаяны вместе. Такая конфигурация показана на рис. 6.5

Рис 6.5 Принцип работы концетратора Ethernet.

Однако концентраторы не увеличивают емкость, так как логически они эквивалент-

ны одному длинному кабелю классической сети Ethernet. При добавлении станций доля каждой из них в общей фиксированной емкости канала уменьшается. Наконец, локальная сеть насытится. Одним из решений в данном случае является увеличение скорости передачи данных — например, переход с 10 на 100 Мбит/с, 1 Гбит/с или даже больше. Однако доля мультимедийных данных мощных серверов в общем потоке становится все заметнее, и даже гигабитные версии Ethernet могут перестать справляться со своей задачей.

Ограничения, возникающие из-за использования единой разделяемой среды, можно преодолеть, выполнив логическую структуризацию сети, то есть сегментировав единую разделяемую среду на несколько и соединив полученные сегменты сети некоторым коммуникационным устройством, которое не передает данные побитно, как концентратор, а буферизует кадры и передает их затем в тот или иной сегмент (или сегменты) в зависимости от адреса назначения кадра.

Сердцем системы является коммутатор (switch), содержащий высокоскоростную плату, объединяющие все порты.

Рис 6.6 Принцип работы коммутатора Ethernet.

Снаружи коммутатор ничем не отличается от концентратора. Это обычные коробки, оборудованные несколькими (от 4 до 48) стандартными разъемами RJ-45 для подключения витой пары. Каждый кабель соединяет коммутатор или концентратор с одним компьюте-

ром, как показано на рис. 6.7. У коммутатора есть все преимущества концентратора.

Новую станцию легко добавить или удалить, подключив или отключив один провод.

Большинство сбоев кабеля или портов легко обнаруживаются по неправильной работе

всего лишь одной станции.

Рис 6.7 Схема подключения коммутатора.

Внутри же коммутатора происходит нечто совсем иное. Коммутаторы отдают кадры

только на те порты, для которых эти кадры предназначены. Когда на порт коммутатора

приходит кадр Ethernet со станции, коммутатор проверяет адреса Ethernet и узнает,

на какой порт этот кадр нужно отдать. Для данного шага требуется, чтобы коммута-

тор умел сопоставлять номера портов и адреса.