Przełączanie w sieciach WAN
W sieciach LAN dodawanie kolejnych węzłów zwiększa wymagania dotyczące dostępnego pasma oraz dodatkowo obciąża medium transmisyjne.
Wzrost liczby węzłów w pojedynczym segmencie zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia kolizji, co prowadzi do częstszych retransmisji.
Niedogodności te można rozwiązać przez podział segmentu sieci na części, które stanowić będą odosobnione domeny kolizyjne.
Domenę kolizyjną możemy podzielić za pomocą mostu (ang. bridge). Zawiera on tylko 2 porty. Dzieląc domenę kolizyjną, nie wpływa on na domenę logiczną czy rozgłoszeniową. Niezależnie od ilości mostów w sieci, cała sieć będzie współdzieliła tą samą logiczną przestrzeń adresową. Przełącznik jest wieloportowym mostem.
Tryby przełączania
- Przycinanie (ang. cut-through)- jest to tzw. przełączanie symetryczne, czyli port źródłowy, jak i docelowy
muszą pracować z tą samą prędkością bitową. Przełącznik może przesłać ramkę zaraz po otrzymaniu adresu MAC odbiorcy.
- Zachowanie i przekazanie dalej (ang. store-and-forward)- jest to tzw. przełączanie asymetryczne, czyli w przypadku różnych prędkości bitowych, konieczne jest zapisanie ramki z jedną prędkością, a następnie wysłanie z inną. Cała ramka zostaje najpierw odebrana, sprawdzona, a dopiero później przesyłana dalej.
Topologie nadmiarowe
Aby zmniejszyć awaryjność sieci stosowane są
topologie nadmiarowe. Pozwalają one, w przypadku awarii ścieżki lub urządzenia, przejąć pracę przez drugą ścieżkę lub urządzenie.
W topologii nadmiarowej może wystąpić przekazywanie błędnych informacji. Przełączniki mogą błędnie zapamiętać port, który jest połączony z urządzeniem o danym adresie MAC. Wówczas dane mogą być przesyłane w nieskończoność. Stosuje się wówczas na pewnych portach stan blokady.
Utworzona topologia logiczna pozostaje bez pętli. Powstaje logiczna topologia gwiazdy, którą nazywamy
drzewem opinającym (
ang. spanning-tree). W takim drzewie mamy jeden most główny w każdej sieci, jeden główny port w każdym moście oprócz mostu głównego, jeden port wyznaczony w każdym segmencie sieci oraz porty niewyznaczone. Protokół drzewa opinającego, sporządzony został przez
IEEE i opisany w dokumencie IEEE-802.1d, a następnie w szybkim protokole IEE-802.1w.
W Szybkim Protokole Drzewa Opinającego zostały wprowadzone następujące funkcje:
- uporządkowanie ról i stanów portów,
- typy łączy mogące szybko przejść do stanu przekazywania,
- wysyłanie przez przełączniki własnych jednostek BPDU (ang. Bridge Protocol Data Units) po osiągnięciu zbieżności sieci, zamiast przekazywania jednostek BPDU wysyłanych przez most główny. Jednostki BPDU zawierają informacje, dzięki którym przełączniki mogą wykonywać określone zadania.
