Concept
Le hub de commutation, sorti en 1990, peut considérablement améliorer les performances du réseau local.
Il convient de noter que le « commutateur Ethernet » auquel il est fait référence ici désigne un commutateur avec une bande passante de transmission inférieure à 100 Mbps.
Technologie des clés
(1)Technologie VLAN
WiththehelpofVLANtechnology, maliciousattacksonbroadcastdatacanbeeffectivelyavoided.ThemainreasonformaliciousattacksonbroadcastdataisEthernet.Theconflictdomainofthenetworkswitchisinconsistentwiththebroadcastdomain.Inthiscase, VLANtechnology, thatis, localareanetworktechnology, canbeusedtosolvethisproblembylimitingthescopeofthebroadcastdomain.Localareanetworktechnologycaneffectivelyseparatetraffic, makebetteruseofbandwidth, andlogicallydividetheactualLANinfrastructureintomultiplesubnets.Theactualapplicationoflocalareanetworktechnologycannotonlysolvetheproblemofbroadcastmaliciousattacks, butalsoeffectivelyenhancenetworksecurity.Notonlythat, theuseofVLANtechnologycaneffectivelyreducethecostofmovementandchange.Inthecaseofphysicaldivisionofsubnets, userscanbecompletedquicklyChange, thetimerequiredisshorter.However, VLANtechnologyalsohascertainproblemsinactualuse, suchasinterfaceproblemsandlabelintroductionproblems.
(2)Priorité au flux d'informations
Intheprocessofdatatransmission, multimediadataandordinarydataaretransmittedindifferentways, andmultimediadatahasagreaterimpactontheperformanceofthenetworkduringthetransmissionprocess.Highrequirements, ifyouwanttoimprovetheperformanceofmultimediadatatransmission, youcanachievetransmissionthroughinformationflowprioritytechnology.Therearetwocommonlyusedmethodsforinformationflowassignmentpriority.Theyare: thefirstoneistousetheswitchtoconfirmtheinputinformationflow, thenclassifytheinformationflowandassignthecorrespondingpriority.Thegeneralthree-layerEthernetswitchcanbeimplemented.Thisway.Theotheristousetheterminaltoassignaprioritytothedataframeandplacethedataframeinthecorrespondingpriorityqueuetorealizeforwardingaccordingtothepriority.Inthesecondway, allswitchesonthepathbetweenthesourceandthedestinationcanrecognizethepriorityflags.Therearetwoorganizationsdedicatedtospecifyingprioritystandardsforinformationflows, namelyIEEE802.IPandIPV4TOSdomains.TheformerismoresuitableforswitchedEthernetenvironment s, et les normes de priorité de domaine de type service IPV4 sont principalement utilisées dans les réseaux étendus.
(3)Technologie multidiffusion
Innetworkapplications, especiallyinmultimediaapplications, Ethernetswitchesofteninvolvepoint à multipointcommunication.MulticasttechnologyistherealizationThecommonwayofpoint à multipointcommunication, thetraditionalpoint à multipointcommunicationmethod, notonlywastesbandwidth, butalsopronetodelayandcongestion, andevensomeuselessbroadcastmessages, whichhaveanegativeimpactonsystemperformance.Inmulticasttechnology, thesenderonlyneedstosendamessageonce, androutersandswitcheswillautomaticallycopythemessagetoeveryterminalthatreallywantstoreceivethemessage.Inthisway, ThePoint à multipointtransmissionproblemiseffectivelysolved.Itshouldbenotedthattherealizationofnetworklayermulticastismorecomplicated, anddetailedanalysisofthethirdandsecondlayermulticastfunctionsisrequired, whichwillbeappliedTonetworktopologytechnologyandGMRPtechnology. LatechnologieGMRPestlaconditionpréalableàlamiseenœuvredelatechnologiemultidiffusion.Sivoussouhaitezimplémenterlamultidiffusiondansplusieursdomainesdecommutationséparéspardesrouteurs,vousdevezutiliserleroutagemultidiffusion Par exemple, en tant que réseau de commutation central, le commutateur de couche 3 prend en charge GMRP et prend également en charge le protocole de routage multidiffusion et IGMP.
(4)Contrôle de débit
FlowcontrolisakeytechnologyinEthernetswitches, whichcanavoidbufferoverflowanddatapacketloss.Introducingtheflowcontrolmechanism, theEthernetswitchcaneffectivelylimitthenetworkaccessmechanism, setanupperlimitonthebuffer, limitthesendingrateofthebuffer, andshutdownthesendingsourceforaperiodoftime.Forexample: inafull-duplexenvironment, anunusedsendingandreceivingchannelisconnectedbetweentheswitchportandtheterminal.Theexistenceofthischannelpreventstheswitchfromgeneratingaconflict.Ifyoustoptheterminalfromsending, theterminalwillkeepsendinguntilThebufferoftheswitchoverflowed.Usingtheflowcontrolmethod, aPAUSEframecanbegeneratedinafull-duplexenvironmentandsenttotheworkstation, sothattheswitchhasenoughtimetoreleasethebuffer.
Application
Le commutateur Ethernet est l'application la plus courante, le prix est également moins cher et la qualité est complète. Par conséquent, le champ d'application est très large et peut être vu dans de grands et petits réseaux locaux.
Caractéristiques
1.ChaqueportducommutateurEthernetestdirectementconnectéàl'hôteetfonctionnegénéralementenmodefullduplex.
2. Le commutateur peut se connecter à plusieurs paires de ports en même temps, de sorte que chaque paire d'hôtes qui communiquent entre eux puisse transmettre des données sans conflit car il s'agissait d'un support de communication exclusif.
3. L'utilisateur monopolise la bande passante du support de transmission.
Principe de fonctionnement
Le commutateur Ethernet fonctionne sur la deuxième couche (la couche liaison de données) du modèle de référence de réseau OSI, qui est basé sur MAC (MediaAccess Control)) un périphérique réseau qui reconnaît les adresses et effectue le transfert des trames de données Ethernet.
Thesocketsusedtolinkcomputersorotherdevicesontheswitcharecalledports.Thecomputerisconnectedtotheportoftheswitchbymeansofanetworkcardthroughanetworkcable.Eachportofthenetworkcard, switchandrouterhasaMACaddress, whichisfixedintheEPROMofthedevicebythedevicemanufacturer.MACisallocatedbyIEEE, andeachMACaddressisgloballyunique.TheMACaddressisa48-bitbinary.Thefirst24bitsaretheidentifierofthedevicemanufacturer, andthelast24bitsaretheserialnumberassignedbythemanufacturer.
Lecommutateuracceptelatramededonnéesenvoyéeparl'ordinateursurleport,consultelatabledesadressesMACselonl'adresseMACdestinationdel'en-tête de trame,puistransfèrelatramededonnéesduportcorrespondantàl'échangededonnéesréalisé.
Theworkingprocessoftheswitchcanbesummarizedas "apprentissage, la mémoire, la réception, la transmission, TableLookup" andotheraspects: par "apprentissage" youcanlearntheMACaddressofthedeviceconnectedtoeachport; ThecorrespondencerelationshipbetweentheMACaddressandtheportnumberis "mémorisée" inthememorytoproduceaMACaddresstable; afteradataframeis "reçu" fromaport, theMACaddresstableis "lookedup" intheMACaddresstablefortheportcorrespondingtothedestinationMACaddressintheframeheaderNumber, andthen "avant" thedataframefromthefoundport.
Lecommutateurdiviseledomaineenconflit,etchaqueportformeindépendammentundomaineenconflit.
Faire face aux problèmes
Asadatatransmissiondevice, theEthernetswitchisoneoftheimportantdevicesinthelocalareanetwork.Theinternalstructureportsareallconnectedtothehost, andmultipleportscanbeconnectedAtthesametime, datatransmissionisrealizedwithoutconflict.Inaddition, thecostofEthernetswitchesislowandcanmeettheactualneedsofdifferentlevels.Inthecontextofthebigdataera, thetechnologyofEthernetswitchescontinuestodevelopandexpandstoformmanycomplexservices.Inthisprocess, Ethernetswitchesalsofacemoreserioussecurityproblems, whichmainlyincludethefollowingaspects: d'abord, broadcastmaliciousattacks, deuxièmement, networkattacks, le troisième, le quatrième, MACaddressattacks, MACmaliciousspoofing, le cinquième, loopattack.Takebroadcastmaliciousattacksasanexample.Thenetworkisanopenplatform.Whentheswitchreceiveslarge- Si la fonction de contrôle de la transmission des données n'est pas parfaite, le réseau large bande sera nul.
Méthode de transfert
1. Commutation directe
2.Store-and-Forwardswitching
3. Commutation sans segment
Straight-throughswitching, thatis, afterreceivingaframe, aslongastheswitchseesthedestinationMACaddressoftheframe, itwillimmediatelyusetheMACaddresstabletoreportthecorrespondingPortforwarding; theadvantageofthismethodisthatthespeedisfastandthetimerequiredforforwardingisshort, buttheproblemisthatsomeerroneousanduselessframesmaybeforwardedtothedestinationatthesametime.Thestore-et-forwardmechanismisthateachportoftheswitchisallocatedtoacertainbuffer (memoryspace, generally64k) .Afterthedataenterstheswitch, thetargetMACaddressisread.AftertheforwardingrelationshipisknownbytheMACaddresstable, thedatawillbeItkeepsstoringinthebufferofthisportuntilthedatafillsupthebufferandthenforwardsallthedatatothedestinationatonce.Whilethedataisstoredinthebuffer, theswitchwillperformasimplevalidationonthedata.Ifthewrongdataisfoundatthistime, itwillnotbeforwardedtothedestination, butwillbedirectlydiscardedhere.Ofcourse, thismethodcanprovidebetterdataforwardingquality, buttherelativeforwardingtimewillbealittlelongerthanthatofd irectswitching.Fragmentisolationisalsocalledimprovedcut-throughswitching.Theadvantageofusingcut-throughisthattheforwardingdelayissmall, andthelengthofeachdataframeischeckedatthesametime.Becauseinprinciple, eachEthernetframecannotbelessthan64bytesandgreaterthan1518bytes.Iftheswitchdetectsframessmallerthan64bytesorlargerthan1518bytes, itwillconsidertheseframestobe "fragmentedframes" ou "super-longframes", andthendiscardthembeforeforwardingthem.Thismethodcombinestheadvantagesofdirectswitchingandstore-and-forward, andmanyhigh-speedswitcheswilladoptit, butitdoesnothavethepopularityofstore-and-forward.
Le transfert direct ou le transfert de stockage est une méthode de transfert à deux couches, et leurs stratégies de transfert sont basées sur le MAC de destination (DMAC). Il n'y a aucune différence entre les deux méthodes de transfert à ce stade.
La plus grande différence entre eux réside dans le moment où ils traitent le transfert, c'est-à-dire comment le commutateur gère la relation entre le processus de réception et le processus de transfert du paquet de données.