Tìm hiểu định tuyến và quá trình định tuyến - phần 10

Chia sẻ: Jfadsjf Asnfkjdsn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

87
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cut-through: Frame được chuyển đi trước khi nhận xong toàn bộ frame. Chỉ cần địa chỉ đích có thể đọc được rồi là đã có thể chuyển frame ra.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tìm hiểu định tuyến và quá trình định tuyến - phần 10

354 m¹ch frame nªn thêi gian trÔ sÏ cµng lín ®èi víi frame cµng lín. Tuy nhiªn nhê vËy switch míi cã thÓ kiÓm tra lçi cho toµn bé frame gióp kh¶ n¨ng ph¸t hiÖn lçi cao h¬n. - Cut-through: Frame ®−îc chuyÓn ®i tr−íc khi nhËn xong toµn bé frame. ChØ cÇn ®Þa chØ ®Ých cã thÓ ®äc ®−îc råi lµ ®· cã thÓ chuyÓn frame ra. Ph−¬ng ph¸p nµy lµm gi¶m thêi gian trÔ nh−ng ®ång thêi còng lµm gi¶m kh¶ n¨ng ph¸t hiÖn lçi frame. Sau ®©y lµ hai chÕ ®é chuyÓn m¹ch cô thÓ theo ph−¬ng ph¸p cut-through: - Fast-forward: ChuyÓn m¹ch nhanh cã thêi gian trÔ thÊp nhÊt. ChuyÓn m¹ch nhanh sÏ chuyÓn frame ra ngay sau khi ®äc ®−îc ®Þa chØ ®Ých cña frame mµ kh«ng cÇn ph¶i chê nhËn hÕt frame. Do ®ã c¬ chÕ nµy kh«ng kiÓm tra ®−îc frame nhËn vµo cã bÞ lçi hay kh«ng mÆc dï ®iÒu nµy kh«ng x¶y ra th−êng xuyªn vµ m¸y ®Ých sÏ huû gãi nÕu gãi bÞ lçi. Trong chÕ ®é chuyÓn m¹ch nhanh, thêi gian trÔ ®−îc tÝnh tõ lóc switch nhËn vµo bit ®Çu tiªn cho ®Õn khi switch ph¸t ra bit ®Çu tiªn. - Fragment-free: C¬ chÕ chuyÓn m¹ch nµy sÏ läc bá c¸ch m¶nh g·ydo ®ông ®é g©y ra tr−íc khi b¾t ®Çu chuyÓn gãi. HÇu hÕt nh÷ng frame bÞ lçi trong m¹ng lµ nh÷ng m¶nh g·y cña frame do bÞ ®ông ®é. Trong m¹n ho¹t ®éng b×nh th−êng, mét m¶nh frame g·y do ®ông ®é g©y ra nhÊt ph¶i nhá h¬n 64 byte. BÊt kú frame nµo lín h¬n 64 byte ®Òu ®−îc xem lµ hîp lÖ vµ th−êng kh«ng cã lçi. Do c¬ chÕ chuyÓn m¹ch khi«ng m¶nh g·y sÏ chê nhËn ®ñ 64 byte ®Çu tiªn cña frame ®Ó ®¶m b¶o frame nhËn ®−îc kh«ng ph¶i lµ mét m¶nh g·y do bÞ ®ông ®é råi míi b¾t ®Çu chuyÓn frame ®i. Trong chÕ ®é chuyÓn m¹ch nµy, thêi gian trÔ còng ®−îc tÝnh tõ lóc switch nhËn ®−îc bit ®Çu tiªn cho ®Õn khi switch ph¸t ®i bit ®Çu tiªn ®ã. Thêi gian trÔ cña mçi chÕ ®é chuyÓn m¹ch phô thuéc vµo c¸ch mµ switch chuyÒn frame nh− thÕ nµo. §Î chuyÓn frame ®−îc nhanh h¬n, switch ®· bít thêi gian kiÓm tra lçi frame ®i nh−ng lµm nh− vËy l¹i lµm t¨ng l−îng d÷ liÖu cÇn truyÒn l¹i. 4.3. Ho¹t ®éng cña switch. 4.3.1. Chøc n¨ng cña Ethernet switch. Switch lµ mét thiÕt bÞ m¹ng chän lùa ®−êng d·n ®Ó göi frame ®Õn ®Ých, C¶ switch vµ bridge ®Òu ho¹t ®éng ë Líp 2 cña m« h×nh OSI.
355 §«i khi switch cßn ®−îc gäi lµ bridge ®a port hay hub chuyÓn m¹ch. Swich quyÕt ®Þnh chuyÓn frame dùa trªn ®Þa chØ MAC, do ®ã nã ®−îc xÕp µo thiÕt bÞ Líp 2. Ng−îc l¹i, hub chØ t¸i t¹o l¹i tÝn hiÖu Líp 1 vµ ph¸t tÝn hiÖu ®ã ra tÊt c¶ c¸c port cña nã mµ kh«ng hÒ thùc hiÖn mét sù chän lùa nµo. ChÝnh nhê switch cã kh¶ n¨ng chän lùa d−êng dÉn ®Ó quyÕt ®Þnh chuyÓn frame nªn m¹ng Lan cã thÎ ho¹t ®éng hiÖu qu¶ h¬n. Switch nhËn biÕt host nµo kÕt nèi vµo port cña nã b»ng c¸ch ®äca ®Þa chØ MAC nguån trong frame mµ nã nhËn ®−îc. Khi hai host thùc hiÖn liªn l¹c víi nhau, switch chØ thiÕt lËp mét m¹ch ¶o gi÷a hai port t−¬ng øng vµ kh«ng lµm ¶nh h−ëng ®Õn l−u th«ng trªn c¸c port kh¸c. Trong khi ®ã, hub chuyÓn d÷ liÖu ra tÊt c¶ c¸c port cña nã nªn mäi host ®Òu nhËn ®−îc d÷ liÖu vµ ph¶i xö lý d÷ liÖu cho dï nh÷ng d÷ liÖu nµy kh«ng ph¶i göi cho chóng. Do ®ã, m¹ng Lan cã hiÖu suÊt ho¹t ®éng cao th−êng sö dông chuyÓn m¹ch toµn bé. - Switch tËp trung c¸c kÕt nèi vµ quyÕt ®Þnh chän ®−êng dÉn ®Ó chuyÓn d÷ liÖu hiÖu qu¶. Frame ®−îc chuyÓn m¹ch tõ port nhËn vµo ®Õn port ph¸t ra. Mçi port lµ mét kÕt nèi cung cÊp chän b¨ng th«ng cho host. - Trong Ethernet hub, tÊt c¶ c¸c port kÕt nèi vµo mét m¹ch chÝnh, hay nãi c¸ch kh¸c, tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ kÕt nèi hub sÏ cïng chia sÎ b¨ng th«ng m¹ng. NÕu cã hai m¸y tr¹m ®−îc thiÕt lËp phiªn kÕt nèi th× chóng sÏ sö dông mét l−îng b¨ng th«ng ®¸ng kÓ vµ ho¹t ®éng cña c¸c thiÕt bÞ cßn l¹i kÕt nèi vµo hub sÏ bÞ gi¶m xuèng. - §Ó gi¶i quyÕt t×nh tr¹ng trªn, switch xö lý mçi port lµ mét segment riªng biÖt. Khi c¸c m¸y ë c¸c port kh¸c nhau cÇn liªn l¹c víi nhau, switch sÏ chuyÓn tõ frame tõ port nµy sang port kia vµ ®¶m b¶o cung cÊp chon b¨ng th«ng cho mçi phiªn kÕt nèi. §Ó chuyÓn frame hiÖu qu¶ gi÷a c¸c port, switch l−u gi÷ mét b¶ng ®Þa chØ. Khi switch nhËn vµo mét frame, nã sÏ ghi nhËn ®Þa chØ MAC cña m¸y göi t−¬ng øng víi port mµ nã nhËn frame ®ã vµo. Sau ®©y lµ c¸c ®Æc ®iÓm chÝnh cña Ethernet switch - T¸ch biÖt giao th«ng trªn tõng segment - T¨ng nhiÒu h¬n l−îng b¨ng th«ng dµnh cho mçi user b»ng c¸ch t¹o miÒn ®ông ®é nhá h¬n. §Æc ®iÓm ®Çu tiªn: T¸ch biÖt giao th«ng trªn tõng segment. Ethernet switch chia hÖ thèng m¹ng thµnh c¸c ®¬n vÞ cùc nhá gäi lµ microsegment. C¸c segment
356 nh− vËy cho phÐp c¸c user trªn segment kh¸c nhau cã thÓ göi d÷ liÖu cïng mét lóc mµ kh«ng lµm chËm l¹i c¸c ho¹t ®éng cña m¹ng. B»ng c¸ch chia nhá hÖ thèng m¹ng, b¹n sÏ lµm gi¶m l−îng user vµ thiÕt bÞ cïng chia sÎ mét b¨ng th«ng. Mçi segment lµ mét miÒn ®ông ®é riªng biÖt. Ethernet switch giíi h¹n l−u th«ng b»ng chØ chuyÓn gãi ®Õn ®óng port cÇn thiÕt dùa trªn ®Þa chØa MAC Líp 2. §Æc ®iÓm thø hai cña Ethernet switch lµ ®¶m b¶o cung cÊp b¨ng th«ng nhiÒu h¬n cho user b»ng c¸ch t¹o c¸c miÒn ®ông ®é nhá h¬n. Ethernet vµ Fast Ethernet switch chia nhá m¹ng LAN thµnh nhiÒu segment nhá. Mçi segment nµy lµ mét kÕt nèi riªng gièng nh− lµ mét lµn ®−êng riªng 100 Mb/s vËy. Mçi serer cã thÓ ®Æt trªn mét kÕt nèi 100 Mb/s riªng. Trong c¸c hÖ thèng mang hiÖn nay, Fast Ethernet switch ®−îc sö dông lµm ®−êng trôc chÝnh cho LAN, cßn Ethernet hub, Ethernet switch hoÆc Fast Ethernet hub ®−îc sö dông ®Ó kÕt nèi xuèng c¸c m¸y tÝnh. Khi c¸c øng dông míi nh− truyÒn th«ng ®a ph−¬ng tiÖn, video héi nghÞ ... ngµy cµng trë nªn phæ biÕn h¬n th× mçi m¸y tÝnh sÏ ®−îc mét kÕt nèi 100 Mb/s riªng vµo switch. 4.3.2. C¸c chÕ ®é chuyÓn m¹ch frame Cã 3 chÕ ®é chuyÓn m¹ch frame: - Fast-forwad: switch ®äc ®−îc ®Þa chØ cña frame lµ b¾t ®Çu chuyÓn frame ®i lu«n mµ kh«ng cÇn chê nhËn ®−îc hÕt frame. Nh− vËy, frame ®−îc chuyÓn ®i tr−íc khi nhËn hÕt toµn bé frame.. Do ®ã, thêi gian trÔ gi¶m xuèng nh−ng kh¶ n¨ng ph¸t hiÖn lçi kÐm. Fast-forward lµ mét thuËt ng÷ ®−îc sö dông ®Ó chØ switch ®ang ë chÕ ®é chuyÓn m¹ch cut-through. - Store –and-forward: NhËn vµo toµn bé frame råi míi b¾t ®Çu chuyÓn frame ®i. Switch ®äc ®Þa chØ nguån, ®Ých vµ thùc hiÖn läc bá frame nÕu cÇn råi míi quyÕt ®Þnh chuyÓn frame ®i. Thêi gian switch nhËn frame vµo sÏ g©y ra thêi gian trÔ. Frame cµng lín th× thêi gian trÔ cµng v× switch ph¶i nhËn xong toµn bé frame råi míi tiÕn hµnh chuyÓn m¹ch cho frame. Nh−ng nh− vËy th× switch míi cã ®ñ thêi gian vµ d÷ liÖu ®Ó kiÓm tra lçi frame, nªn kh¶ n¨ng ph¸t hiÖn lçi cao h¬n. - Fragment-free: NhËn vµo hÕt 64 byte ®Çu tiªn cña Ethernet frame råi míi b¾t ®Çu chuyÓn frame ®i. Fragement-free lµ mét thuËt ng÷ ®−îc sö dông ®Ó chØ switch ®ang sö dông mét d¹ng c¶i biªn cña chuyÓn m¹ch cut-through. Mét chÕ ®é chuyÓn m¹ch kh¸c ®−îc kÕt hîp gi÷a cut-through vµ store-and- forward. KiÓu kÕt hîp nµy gäi lµ cut-through thÝch nghi (adaptive cut-through).
357 Trong chÕ ®é nµy, switch sÏ sö dông chuyÓn m¹ch cut-through cho ®Õn khi nµo nã ph¸t hiÖn ra mét l−îng frame bÞ lçi nhÊt ®Þnh. Khi sè l−îng frame bÞ lçi v−ît qu¸ møc ng−ìng th× khi ®ã switch sÏ chuyÓn dïng chuyÓn m¹ch store-and-forwad. 4.3.3. Bridge vµ switch häc ®Þa chØ nh− thÕ nµo Bridge vµ switch chØ chuyÓn tõ segment nµy sang segment kh¸c khi cÇn thiÕt. §Ó thùc hiÖn nhiÖm vô nµy, bridge vµ switch ph¶i biÕt thiÕt bÞ nµo kÕt nèi vµo segment nµo. Bridge ®−îc xem lµ mét thiÕt bÞ th«ng minh v× nã cã thÓ quyÕt ®Þnh chuyÓn frame dùa trªn ®Þa chØ MAC. §Ó thùc hiÖn c«ng viÖc nµy, bridge x©y dùng mét b¶ng ®Þa chØ. Khi bridge b¾t ®Çu ®−îc bËt lªn, nã sÏ qu¶ng b¸ mét th«ng ®iÖp cho mäi m¸y tr¹m trong segment kÕt nèi vµo nã ®Ó yªu cÇu c¸c m¸y nµy tr¶ lêi. Khi
358 c¸c m¸y tr¹m tr¶ lêi cho th«ng ®iÖp qu¶ng b¸, bridge sÏ ghi nhËn l¹i ®Þa chØ cña c¸c m¸y vµo b¶ng ®Þa chØ cña m×nh. Qu¸ tr×nh nµy ®−îc gäi lµ qu¸ tr×nh häc ®Þa chØ. Bridge vµ switch häc ®Þa chØ theo c¸c c¸ch sau: * §äc ®Þa chØ MAC nguån trong mçi frame nhËn ®−îc. * Ghi nhËn l¹i sè port mµ switch sÏ häc ®−îc ®Þa chØ nµo thuéc vÒ thiÕt bÞ kÕt nèi vµo port nµo cña bridge hoÆc switch. * §Þa chØ häc ®−îc vµ sè port t−¬ng øng sÏ l−u trong b¶ng ®Þa chØ. Bridge sÏ kiÓm tra ®Þa chØ ®Ých n»m trong frame nhËn ®−îc råi dß t×m ®Þa chØ ®Ých nµy trong b¶ng ®Þa chØ ®Ó t×m port t−¬ng øng. CAM (Content Addressable Memory) ®−îc sö dông cho c¸c ho¹t ®éng sau: * LÊy ra th«ng tin ®Þa chØ trong gãi d÷ liÖu nhËn ®−îc vµ xö lý chóng * So s¸nh ®Þa chØ ®Ých cña frame víi c¸c ®Þa chØ trong b¶ng cña nã CAM l−u gi÷ b¶ng ®Þa chØ MAC vµ sè port t−¬ng øng. CAM sÏ so s¸nh ®Þa chØ MAC nhËn ®−îc víi néi dung cña b¶ng CAM. NÕu t×m thÊy ®óng ®Þa chØ ®Ých th× sè port t−¬ng øng sÏ ®−îc chän ®Ó chuyÓn gãi ra. Ethernet switch häc ®Þa chØ cña tõng thiÕt bÞ trong m¹ng kÕt nèi vµo nã b»ng c¸ch ®äc ®Þa chØ nguån cña tõng frame mµ nã nhËn ®−îc vµ ghi nhí sè port mµ nã võa nhËn frame ®ã vµo. Nh÷ng th«ng tin häc ®−îc sÏ l−u trong CAM. Mçi khi nã ®äc ®−îc mét ®Þa chØ míi ch−a cã trong CAM th× nã sÏ tù ®éng häc vµ l−u l¹i ®Þa chØ ®ã ®Ó sö dông cho lÇn sau. Mçi ®Þa chØ nh− vËy ®−îc ®¸nh dÊu thêi gian cho phÐp ®Þa chØ cã ®−îc l−u gi÷ trong mét kho¶ng thêi gian. Sau ®ã mçi khi switch ®äc mét ®Þa chØ nguån trong frame, ®Þa chØ t−¬ng øng trong CAM sÏ ®−îc ®¸nh dÊu thêi gian míi. NÕu trong suèt kho¶ng thêi gian ®¸nh
359 dÊu mµ switch kh«ng cã ghi nhËn g× n÷a vÒ ®Þa chØ ®ã th× nã sÏ xo¸ ®Þa chØ ®ã ra khái b¶ng. Nhê vËy CAM lu«n gi÷ ®−îc th«ng tin cña m×nh chÝnh x¸c vµ kÞp thêi. Sau ®©y lµ qu¸ tr×nh xö lý cña CAM: 1. NÕu bridge kh«ng t×m thÊy ®Þa chØ ®Ých trong b¶ng cña nã th× nã sÏ chuyÓn frame ra tÊt c¶ c¸c port trõ port nhËn frame vµo. 2. B¶ng ®Þa chØ cña bridge cã thÓ bÞ xo¸ do bridge khëi ®éng l¹i hoÆc mét ®Þa chØ nµo ®ã ®· bÞ xo¸ v× ®· hÕt thêi gian ®¸nh dÊu mµ bridge vÉn kh«ng nhËn ®−îc th«ng tin nµo vÒ ®Þa chØ ®ã n÷a. Khi bridge kh«ng biÕt chän port nµo ®Ó chuyÓn frame th× nã göi frame ra tÊt c¶ c¸c port tõ port nhËn frame vµo. §−¬ng nhiªn lµ kh«ng cÇn ph¶i göi l¹i frame ra port mµ nã võa ®−îc nhËn vµo n÷a vi c¸c thiÕt bÞ kh¸c n»m trong segment kÕt nèi vµo port ®ã còng ®· nhËn ®−îc frame råi. 3. NÕu bridge t×m thÊy ®Þa chØ trong b¶ng nh−ng port t−¬ng øng còng chÝnh lµ port mµ nã võa nhËn frame vµo, lóc nµy bridge sÏ huû bá gãi d÷ liÖu ®ã v× m¸y ®Ých n»m cïng segment víi m¸y nguån vµ nã ®· nhËn ®−îc frame råi. 4. NÕu bridge t×m thÊy ®Þa chØ trong b¶ng vµ port t−¬ng øng lµ port kh¸c víi port nhËn frame vµo th× bridge sÏ chuyÓn frame ra ®óng port t−¬ng øng víi ®i¹ chØ ®Ých.