Giáo trình hướng dẫn nghiên cứu phương pháp định tuyến các giao thức trong cấu hình ACP p10

Chia sẻ: Hher Fgdfh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

61
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chỉ cần địa chỉ đích có thể đọc được rồi là đã có thể chuyển frame ra. Phương pháp này làm giảm thời gian trễ nhưng đồng thời cũng làm giảm khả năng phát hiện lỗi frame. Sau đây là hai chế độ chuyển mạch cụ thể theo phương pháp cut-through: - Fast-forward: Chuyển mạch nhanh có thời gian trễ thấp nhất. Chuyển mạch nhanh sẽ chuyển frame ra ngay sau khi đọc được địa chỉ đích của frame mà không cần phải chờ nhận hết frame. Do đó cơ chế này không kiểm tra được frame nhận vào có...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hướng dẫn nghiên cứu phương pháp định tuyến các giao thức trong cấu hình ACP p10

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.