О компании

Концентраторы и коммутаторы

HUB. HUB, или концентратор (повторитель) является усилителем-разветвителем сигнала, который ретранслирует любой принятый с одного порта пакет на все остальные порты. Устройства могут быть рассчитаны на скорости 10-Мбит или 100-Мбит, а также универсальными - 10/100. Задержка, вносимая концентратором в распространение сигнала, весьма мала - менее 3 микросекунд. Несмотря на звездообразность физической топологии сети на витой паре, построенной с помощью хаба, логически она не имеет отличий от сети на базе коаксиального кабеля - та же самая общая шина со случайным доступом и обнаружением коллизий (попыток одновременной передачи данных разными устройствами). Соответственно, при возрастании числа активных узлов в сегменте растет число коллизий, в результате чего реальная пропускная способность сети падает. Еще одним недостатком концентраторов является то, что универсальные 10/100-Мбит концентраторы работают на скорости 100 Мбит только в том случае, если к нему не подключено ни одного 10-Мбит устройства. Если такое устройство найдется, все порты концентратора будут переключены на 10 Мбит. Последнего недостатка лишены устройства, называемые Switch Hub (не путать со Switching Hub, или просто Switch - о них речь пойдет далее). Switch Hub снабжен буфером, который позволяет работать с портами разной скорости.
Switching Hub, или просто Switch (коммутатор), - это более интеллектуальное по сравнению с концентратором устройство. Коммутаторы способны делить сети на сегменты и передавать пакеты между портами на основе адреса получателя, включенного в каждый пакет. Достигается это созданием внутренней таблицы, связывающей порты с адресами подключенных к ним устройств. Эту таблицу администратор сети может создать самостоятельно или задать ее автоматическое создание средствами коммутатора. Используя таблицу адресов и содержащийся в пакете адрес получателя, коммутатор организует виртуальное соединение порта отправителя с портом получателя и передает пакет через это соединение, при этом задержка при передаче сигналов минимальна. Виртуальное соединение между портами коммутатора сохраняется в течение передачи одного пакета, т.е. для каждого пакета оно создается заново. Поскольку пакет передается только в тот порт, к которому подключен адресат, остальные пользователи не получат этот пакет, и таким образом коммутаторы снижают количество коллизий в сети и обеспечивают средства безопасности, недоступные для концентраторов. Как было замечено ранее, данные передаются напрямую из порта в порт, однако, при передаче пакетов между портами, работающими на разных скоростях, коммутацию на лету использовать невозможно, поэтому при организации виртуального соединения между портами с разной скоростью производится буферизация пакетов, что приводит к возрастанию задержки передачи пакетов до 30-40 микросекунд. К сожалению, типичные коммутаторы работают по алгоритму "устаревания адресов". Это означает, что если по истечении определенного промежутка времени не было обращений по какому либо адресу, этот адрес удаляется из адресной таблицы. При поступлении нового пакета в этот адрес будет невозможным установить прямое соединение, что вызовет такую же задержку в передаче данных, что и при соединении разноскоростных портов - 30-40 микросекунд. Такая проблема решена в сериях коммутаторов, поддерживающих технологию SNS, которая ранее называлась SFS. Одна из ее особенностей заключается в том, что коммутаторы, составляющие сеть, хранят таблицу адресов "вечно" и обмениваются этими таблицами друг с другом, а также могут выгружать их на специальный сервер. Это позволяет не только сократить время прохождения пакета по сети, но и решить ряд специфических проблем, особенно связанных с безопасностью. У многих коммутаторов имеется возможность организации одновременных соединений между любыми парами портов устройства - это значительно расширяет суммарную пропускную способность сети.