Функции коммутаторов

Коммутаторы позволяют значительно увеличивать размеры сетей за счет разбиения разде­ляемой среды на части или полного отказа от принципа разделения среды в пользу коммути­руемых локальных сетей Однако при росте сетей возникают новые проблемы, с которыми не в состоянии справиться коммутатор, работа которого строится лишь на основе алгоритма прозрачного моста. Прежде всего, остается нерешенной проблема надежности сети, так как древовидная топология коммутируемых локальных сетей очень уязвима — отказ любой линии связи или коммутатора приводит к потере связности сети, сеть фактически распадается на два или более сегмента.

Ограничения древовидной топологии преодолеваются благодаря интеллектуальным функци­ям коммутаторов, которые наделяют локальные сети дополнительными возможностями. Так, в коммутируемых локальных сетях широко применяется алгоритм покрывающего дерева (STA), который позволяет автоматически находить новый вариант древовидной топологии при отказах коммутаторов или линий связи и тем самым обеспечить отказоустойчивость сети. Алгоритм покрывающего дерева был разработан одновременно с алгоритмом прозрачного моста (то есть в начале 80-х) и с тех пор успешно применяется в локальных сетях.

Сравнительно недавно, с началом широкого применения коммутируемых локальных сетей был разработан механизм агрегирования линий связи. Поддержка коммутаторами агрегирования позволяет объединять несколько линий связи (физических каналов) в один логический канал. Это повышает как производительность, так и надежность сети.

Новые развитые возможности коммутаторов локальных сетей обеспечивают поддержку мето­дов QoS для различных типов трафика, включая приоритетные и взвешенные очереди, обрат­ную связь, резервирование ресурсов.

Несмотря на прогресс, обеспечиваемый алгоритмом покрывающего дерева и механизмом аг­регирования линий связи, в локальных сетях, построенных только на коммутаторах и не ис­пользующих маршрутизаторы, остается немало проблем. Часть из этих проблем позволяет снять техника виртуальных локальных сетей (VLAN). Функция VLAN дает возможность за счет конфигурирования коммутаторов (то есть программным, а не физическим способом, соеди­няя и разъединяя разъемы кабелей) разделить локальную сеть на несколько обособленных ло­гических сегментов. Такие обособленные сегменты затем могут быть соединены в составную сеть уже с помощью протокола сетевого уровня, при этом благодаря программному делению сети на сегменты можно очень удобно и быстро менять структуру сети.