Управление потоком данных

Дополнительные функции коммутаторов

Коммутаторы могут поддерживать помимо основных много полезных дополнительных функций, естественно, это отражается на их стоимости и, в ряде случаев, на производительности. Такие коммутаторы нужно обязательно конфигурировать, для выполнения основных функций коммутатор достаточно только подключить.

Управление потоком данных коммутатор может применять с целью предотвращения потерь пакетов данных, которое может происходить при переполнении буферов коммутатора в периоды его временных перегрузок.

В дуплексном режиме, коммутатор использует собственный протокол МАС уровня, поэтому может применяться и любой метод управления. Например, в стандарте 802.3х определена процедура в виде специальных управляющих кадров, в которых указывается время, на которое получивший их узел должен полностью прекратить передачу данных. Такие кадры могут послать порты коммутатора, испытывающие временную перегрузку своим соседям. Эта процедура довольно примитивна. Она не позволяет плавно регулировать входной поток коммутатора, указывая насколько его нужно уменьшить. Более эффективным решением является недогруженность линий связи. Обычно выбирается коэффициент загруженности линий связи в пределах 0.6% - 0.75%.

В случае полудуплекса к портам коммутатора могут быть подключены РС, которые работают в полудуплексном режиме, или сегменты РС на концентраторах. В этом случае необходимо соблюдать протокол доступа к разделяемой среде сегментов. В этом случае методы управления входным потоком коммутатора, основаны на основном протоколе МАС своей технологии. Например, для Ethernet, используется два метода:

1. Обратного давления
2. Агрессивного поведения порта коммутатора.

Оба метода основаны на том, что в отличие от адаптера коммутатор может нарушать временные параметры доступа к среде.

1. Обратное давление: коммутатор посылает на выход порта, сегмент (или узел) которого слишком интенсивно работает, Jam – последовательность. В сегменте создается искусственная коллизия и передача кадров в нем на некоторое время прекратится.
2. Агрессивное поведение порта: после передачи кадра по общей среде каждая РС должна выдержать технологическую паузу прежде, чем она попытается снова захватить среду. Аналогично, после коллизии передающие РС должны выдержать случайную паузу. Если же кадр в сегменте передавал порт коммутатора или в коллизии участвовал кадр от порта коммутатора, то этот порт перед попыткой следующего захвата общей среды сегмента для передачи очередного кадра может ожидать время, которое будет чуть меньше протокольного. Например, технологическая пауза не 9,6 мкс (Ethernet) а 9,1 мкс. Таким образом, среда РС не достанется. Коммутатор пользуется этим механизмом, адаптивно увеличивая степень своей агрессивности по мере необходимости.

Методы управления потоком, которые используются в полудуплексном режиме, достаточно гибкие. Они позволяют чередовать передачу нескольких кадров с приемом одного.