Различия между сквозной коммутацией и коммутацией с буферизацией в локальных сетях

Типы коммутации, определяют не производительность коммутатора, а режим его работы. Однако от типа коммутации зависит скорость продвижения и фильтрации и время задержки передачи кадров. Поэтому тип коммутации косвенно влияет на производительность коммутатора. Различают четыре типа коммутации:

• сквозная коммутация (cut-through);
• коммутация с буферизацией (store-and-forward switching);
• бесфрагментная коммутация (fragment-free switching);
• адаптивная коммутация (intelligent).

При сквозной коммутации в буфер входного порта поступают лишь несколько первых байтов кадра, что необходимо для считывания адреса назначения. После установления адреса назначения, параллельно с приемом остальных байтов кадра, происходит коммутация необходимого маршрута, по кадр передается к выходному порту. Сквозная коммутация возможна лишь в том случае, если выходной порт не занят в момент поступления кадра. В противном случае весь кадр поступает в буфер входного порта.

Сквозная коммутация обеспечивает самую высокую скорость коммутации, что дает значительный выигрыш в производительности. Однако наряду с ростом производительности снижается надежность. Действительно, если не происходит полной буферизации кадра, то и невозможно осуществить анализ этого кадра. Как следствие — могут быть пропущены кадры с ошибками. Таким образом, сквозная коммутация не поддерживает защиты от плохих кадров.

При коммутации с буферизацией кадр поступает в буфер входного процессора, где по контрольной сумме проверяется на наличие ошибок. Если ошибки не обнаружены, пакет передается на выходной порт. Этот способ коммутации гарантирует фильтрацию от ошибочных кадров, однако за счет снижения пропускной способности коммутатора по сравнению со сквозной коммутацией.

При безфрагментной коммутации в буфер входного порта поступает не весь кадр, а только первые 64 байта. Для кадра минимального размера это соответствует полной буферизации, а для кадров, размер которых больше 64 байтов, это соответствует сквозной коммутации. Таким образом, при безфрагментной буферизации проверке подлежат только кадры минимального размера.

В зависимости от конкретных условий работы предпочтителен тот или иной способ коммутации. Так, если передача происходит с большим количеством ошибок, то более предпочтительна коммутация с буферизацией, а если передача происходит без ошибок, то для повышения производительности предпочтительна сквозная коммутация. Поскольку условия передачи могут меняться в зависимости от времени и для каждого порта интенсивность появления ошибок может быть индивидуальной, полезно иметь возможность адаптивной подстройки под конкретные условия передачи. Такая технология получила названия адаптивной коммутации. При адаптивной коммутации коммутатор сам выбирает для каждого порта оптимальный режим работы. Вначале все порты устанавливаются в режим сквозной коммутации, потом те порты, на которых возникает много ошибок, переводятся в режим безфрагментной коммутации. Если и при этом количество ошибок остается неприемлемо большим, то порт переводится в режим коммутации с буферизацией, что гарантирует полную фильтрацию от ошибочных кадров.