поддерживать общие принципы

to defend one's country - встать на защиту своей страны

to defend a post [a town] - оборонять пост [город]

to defend oneself from a dog with a stick - защищаться от собаки палкой

to defend one's children from evil influence - защищать своих детей от дурных влияний

the unit defended the fortified post - эта часть обороняла укреплённый пункт

to defend the general principles - поддерживать общие принципы

3.2 упругая опора (resilient support): Виброизолятор, назначение которого - поддерживать часть машины, здания или конструкции другого типа.

Источник: ГОСТ Р ИСО 10846-1-2010: Вибрация. Измерения виброакустических передаточных характеристик упругих элементов конструкций в лабораторных условиях. Часть 1. Общие принципы измерений оригинал документа

3.2 упругая опора (resilient support): Виброизолятор, назначение которого - поддерживать часть машины, здания или конструкции другого типа.

Источник: ГОСТ Р ИСО 10846-2-2010: Вибрация. Измерения виброакустических передаточных характеристик упругих элементов конструкций в лабораторных условиях. Часть 2. Прямой метод определения динамической жесткости упругих опор для поступательной вибрации оригинал документа

3.2 упругая опора (resilient support): Виброизолятор, назначение которого - поддерживать часть машины, здания или конструкции другого типа.

Источник: ГОСТ Р ИСО 10846-5-2010: Вибрация. Измерения виброакустических передаточных характеристик упругих элементов конструкций в лабораторных условиях. Часть 5. Метод входной частотной характеристики для определения переходной динамической жесткости упругих опор в области низких частот для поступательной вибрации оригинал документа

3.2 упругая опора (resilient support): Упругий элемент, назначение которого - поддерживать часть машины, здания или конструкции другого типа.

Источник: ГОСТ 31368.3-2008: Вибрация. Измерения виброакустических передаточных характеристик упругих элементов конструкций в лабораторных условиях. Часть 3. Косвенный метод определения динамической жесткости упругих опор для поступательной вибрации оригинал документа

3.2 упругая опора (resilient support): Упругий элемент, предназначенный для поддерживания части машины, здания или конструкции другого типа.

Источник: ГОСТ 31368.4-2008: Вибрация. Измерения виброакустических передаточных характеристик упругих элементов конструкций в лабораторных условиях. Часть 4. Динамическая жесткость неопорных упругих элементов конструкций для поступательной вибрации оригинал документа

абонент
пользователь
Лицо (группа лиц, организация), имеющее право на пользование услугами вычислительной системы.
[ http://www.morepc.ru/dict/term14075.php]

абонент
пользователь
user
1. Физическое лицо, учреждение или компания, пользующиеся услугами, предоставляемыми компьютерными или телекоммуникационными системами. При переводе на русский язык слово user имеет два значения, различие между которыми определяется практикой заказа услуг. Термин “абонент” чаще употребляют, когда речь идет о владельце средств связи и лицах, вносящих абонентскую плату за использование каналов связи. Термин “пользователь” ближе к понятию конечный потребитель услуг и отражает активный характер использования системы: организация сеансов связи, ведение диалога с системой и т.п.
2. Терминалы, компьютеры или датчики, которые могут обмениваться информацией друг с другом через сеть связи.
3. Процессы, программы, принадлежащие одной системе, но использующие ресурсы другой системы.
[Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо-русский толковый словарь-справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002]

абонент
party
Участник сеанса связи или сторона, принимающая (передающая) вызов.
[Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо-русский толковый словарь-справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002]

абонент
subscriber
Пользователь, имеющий право доступа к системе связи или передачи информации.
[Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо-русский толковый словарь-справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002]

абонент
Устройство, юридическое лицо, физическое лицо, имеющее право на взаимодействие с информационным объектом, предоставляющим услуги - системой, сетью, комплексом [http://www.rol.ru/files/dict/internet/].
[ http://www.morepc.ru/dict/]

абонент
Лицо или учреждение, получившее после авансового платежа право пользования на определенный срок (абонемент) услугами, предоставляемыми выдавшей абонемент организации.
[ОАО РАО "ЕЭС России" СТО 17330282.27.010.001-2008]

Тематики

• информационные технологии в целом
• электросвязь, основные понятия

Синонимы

• пользователь

EN

• abonent
• party
• subsriber
• user

меню пользователя
—
[Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо-русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993]

Тематики

• информационные технологии в целом

EN

• user

персонал потребителя

Оперативный и оперативно-ремонтный персонал потребителя или объекта даже при наличии аварийного освещения должен быть снабжен переносными электрическими фонарями с автономным питанием.
Обо всех неисправностях в работе установок рекламного освещения и повреждениях (мигание, частичные разряды и т.п.) оперативный или оперативно-ремонтный персонал потребителя обязан немедленно сообщить об этом своим руководящим работникам и принять меры к их устранению.
[ПТЭЭП - Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей]

Персонал потребителя, обслуживающий трансформаторы, обязан поддерживать соответствие между напряжением сети и напряжением, установленным на регулировочном ответвлении.
[ПТЭЭП - Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей]

EN

• user

пользователь
Пользователями платежной системы являются как участники, так и клиенты, которым они предоставляют платежные услуги. См. также клиент, прямой участник, прямой участник/член, непрямой участник/член, участник/член.
[Глоссарий терминов, используемых в платежных и расчетных системах. Комитет по платежным и расчетным системам Банка международных расчетов. Базель, Швейцария, март 2003 г.]

Тематики

• платежные и расчетные системы

EN

• user

пользователь
Некто (или нечто), выдающий команды и сообщения информационной системе и получающий сообщения от информационной системы.
[ ГОСТ 34.320-96]

Тематики

• базы данных

EN

• user

пользователь информации
Субъект, пользующийся информацией, полученной от ее собственника, владельца или посредника в соответствии с установленными правами и правилами доступа к информации либо с их нарушением [5].
[ ГОСТ Р 50922-96]
[ОСТ 45.127-99]

пользователь информации
потребитель информации
Субъект, обращающийся к информационной системе или к посреднику за получением необходимой ему информации и пользующийся ею.
[ http://slovar-lopatnikov.ru/]

Тематики

• защита информации
• экономика

Синонимы

• потребитель информации

EN

• user

пользователь системы обработки информации
Юридическое или фактическое лицо, применяющее систему обработки информации.
[ ГОСТ 15971-90]

Тематики

• системы обработки информации

EN

• user

пользователь системы телеобработки данных (вычислительной сети)
пользователь
Юридическое или фактическое лицо, пользующееся услугами, предоставляемыми системой телеобработки данных (вычислительной сетью).
[ ГОСТ 24402-88]

Тематики

• телеобработка данных и вычислительные сети

Синонимы

• пользователь

EN

• user

потребитель
Гражданин, получающий, заказывающий либо имеющий намерение получить или заказать услуги для личных нужд.
[ ГОСТ Р 50646-94]

потребитель
Получатель продукции, предоставляемой поставщиком.
Примечания
1 В контактной ситуации потребитель может быть назван покупателем.
2 Потребителем может быть, например, конечный потребитель, пользователь, льготно обслуживаемый потребитель или покупатель.
3 Потребитель может быть или внешним, или внутренним.
[ИСО 8402-94]

потребитель
Организация или лицо, получающие продукцию.
Пример
Клиент, заказчик, конечный пользователь, розничный торговец, бенефициар и покупатель.
Примечание
Потребитель может быть внутренним или внешним по отношению к организации.
[ ГОСТ Р ИСО 9000-2008]

потребитель
Пользователь электрооборудования.
[ ГОСТ Р МЭК 60050-426-2006]

потребитель
Субъект, который использует машину и связанное с ней электрическое оборудование.
[ ГОСТ Р МЭК 60204-1-2007]

потребитель
Сторона, предъявляющая требования к машинам, оборудованию, системам и компонентам и оценивающая соответствие продукции этим требованиям.
[ГОСТ ИСО / ТО 10949- 2007]

потребитель
Лицо (или компания), имеющее намерение заказать или приобрести либо заказывающий, приобретающий или использующий товары (работы, услуги) для собственных нужд.
[ http://slovar-lopatnikov.ru/]

Тематики

• взрывозащита
• системы менеджмента качества
• управл. качеством и обеспеч. качества
• услуги населению
• экономика
• электробезопасность

EN

• consumer
• customer
• purchaser
• user

4.53 пользователь (user): Лицо или группа лиц, извлекающих пользу из системы в процессе ее применения.

Примечание - Роль пользователя и роль оператора могут выполняться одновременно или последовательно одним и тем же человеком или организацией.

Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010: Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств оригинал документа

4.22 пользователь (user): Лицо или группа лиц, извлекающих пользу в процессе применения системы.

Примечание - Роль пользователя и роль оператора может выполняться одновременно или последовательно одним и тем же лицом или организацией.

Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005: Информационная технология. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем оригинал документа

4.52 пользователь (user): Лицо или организация, которые используют действующую систему для выполнения конкретной функции (3.34 ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207).

Примечание - см. также 4.3.

Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 15910-2002: Информационная технология. Процесс создания документации пользователя программного средства оригинал документа

3.34 пользователь (user): Лицо или организация, которое использует действующую систему для выполнения конкретной функции.

Примечание - Пользователь может также выполнять и другие роли, например, заказчика, разработчика или сопровождающего персонала.

Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99: Информационная технология. Процессы жизненного цикла программных средств оригинал документа

3.9 потребитель (user): Пользователь электрооборудования.

Источник: ГОСТ Р 52350.19-2007: Взрывоопасные среды. Часть 19. Ремонт, проверка и восстановление электрооборудования оригинал документа

3.10 потребитель (user): Пользователь электрооборудования.

Источник: ГОСТ Р МЭК 60079-19-2011: Взрывоопасные среды. Часть 19. Ремонт, проверка и восстановление электрооборудования оригинал документа

2.14 пользователь (user): Человек, взаимодействующий с продукцией.

[ИСО 9241-11:1998]

Источник: ГОСТ Р ИСО 9241-210-2012: Эргономика взаимодействия человек-система. Часть 210. Человеко-ориентированное проектирование интерактивных систем оригинал документа

4.19 пользователь (user): Человек, взаимодействующий с продукцией.

[ИСО 9241-11:1998, определение 3.7]

Источник: ГОСТ Р 55236.2-2012: Эргономика изделий повседневного использования. Часть 2. Метод испытаний изделий с интуитивно понятным управлением оригинал документа

1.2.13.6 пользователь (user): Любое лицо, не относящееся к обслуживающему персоналу. Термин «пользователь» в настоящем стандарте полностью соответствует термину «оператор», и оба этих термина взаимозаменяемы.

Источник: ГОСТ Р МЭК 60950-1-2009: Оборудование информационных технологий. Требования безопасности. Часть 1. Общие требования оригинал документа

1.2.13.6 пользователь (user): Любое лицо, не относящееся к обслуживающему персоналу. Термин «пользователь» в настоящем стандарте полностью соответствует термину «оператор», и оба этих термина взаимозаменяемы.

Источник: ГОСТ Р МЭК 60950-1-2005: Оборудование информационных технологий. Требования безопасности. Часть 1. Общие требования оригинал документа

2.50 потребитель (user): Лицо, группа или организация, получающие выгоду от доставки питьевой воды (2.11) и связанных с этим услуг (2.44) или мероприятий по удалению сточных вод (2.51).

Примечание 1 - Потребители являются одной из категорий заинтересованных сторон (2.47).

Примечание 2 - Потребители могут относиться к разным экономическим секторам: бытовые потребители, торговля, промышленность, сфера услуг, сельское хозяйство.

Примечание 3 - Термин consumer (потребитель) тоже может использоваться, но в большинстве стран относительно коммунальных услуг более часто употребляется термин user. Первый термин не подходит для услуг, связанных с удалением сточных вод.

Источник: ГОСТ Р ИСО 24511-2009: Деятельность, связанная с услугами питьевого водоснабжения и удаления сточных вод. Руководящие указания для менеджмента коммунальных предприятий и оценке услуг удаления сточных вод оригинал документа

2.50 потребитель (user): Лицо, группа или организация, получающие выгоду от доставки питьевой воды (2.11) и связанных с этим услуг (2.44) или мероприятий по удалению сточных вод (2.51).

Примечание 1 - Потребители являются одной из категорий заинтересованных сторон (2.47).

Примечание 2 - Потребители могут относиться к разным экономическим секторам: бытовые потребители, торговля, промышленность, сфера услуг, сельское хозяйство.

Примечание 3 - Термин consumer (потребитель) тоже может использоваться, но в большинстве стран относительно коммунальных услуг более часто употребляется термин user. Первый термин не подходит для услуг, связанных с удалением сточных вод.

Источник: ГОСТ Р ИСО 24512-2009: Деятельность, связанная с услугами питьевого водоснабжения и удаления сточных вод. Руководящие указания для менеджмента систем питьевого водоснабжения и оценке услуг питьевого водоснабжения оригинал документа

3.7 пользователь (user): Человек, взаимодействующий с продукцией.

Источник: ГОСТ Р ИСО 9241-11-2010: Эргономические требования к проведению офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов (VDT). Часть 11. Руководство по обеспечению пригодности использования оригинал документа

7. Пользователь системы телеобработки данных (вычислительной сети)

Пользователь

User

Юридическое или фактическое лицо, пользующееся услугами, предоставляемыми системой телеобработки данных (вычислительной сетью)

Источник: ГОСТ 24402-88: Телеобработка данных и вычислительные сети. Термины и определения оригинал документа

3.23 пользователь (user): Организация или лицо, покупающие или приобретающие иным образом крепежные изделия и использующие их для монтажа или ремонта и технического обслуживания.

Источник: ГОСТ Р ИСО 16426-2009: Изделия крепежные. Система обеспечения качества оригинал документа

2.50 потребитель (user): Лицо, группа или организация, получающие выгоду от доставки питьевой воды (2.11) и связанных с этим услуг (2.44) или мероприятий по удалению сточных вод (2.51).

Примечание 1 - Потребители являются одной из категорий заинтересованных сторон (2.47).

Примечание 2 - Потребители могут относиться к разным экономическим секторам: бытовые потребители, торговля, промышленность, сфера услуг, сельское хозяйство.

Примечание 3 - Термин consumer (потребитель) тоже может использоваться, но в большинстве стран относительно коммунальных услуг более часто употребляется термин user. Первый термин не подходит для услуг, связанных с удалением сточных вод.

Источник: ГОСТ Р ИСО 24510-2009: Деятельность, связанная с услугами питьевого водоснабжения и удаления сточных вод. Руководящие указания по оценке и улучшению услуги, оказываемой потребителям оригинал документа

3.8 пользователь (user): Человек, взаимодействующий с интерактивной системой.

Примечание - Адаптированный термин ИСО 9241-11:1998, 3.7.

Источник: ГОСТ Р ИСО 9241-110-2009: Эргономика взаимодействия человек-система. Часть 110. Принципы организации диалога оригинал документа

3.1.52 пользователь (user): Источник деловых инициатив, которым должен соответствовать профиль СОС организации-пользователя и реализацию которых этот профиль должен обеспечивать. В настоящих рекомендациях понятия пользователь и организация-пользователь взаимозаменяемы.

Источник: Р 50.1.041-2002: Информационные технологии. Руководство по проектированию профилей среды открытой системы (СОС) организации-пользователя

3.6 пользователь (user): Лицо, взаимодействующее с продукцией, услугой или средой жизнедеятельности.

Примечание - Адаптировано из ИСО 9241-11:1998.

Источник: ГОСТ Р 54937-2012: Руководящие указания для разработчиков стандартов, направленные на удовлетворение потребностей пожилых людей и инвалидов оригинал документа

4.19 пользователь (user): Человек, взаимодействующий с продукцией.

[ИСО 9241-11:1998, определение 3.7]

Источник: ГОСТ Р 55236.3-2012: Эргономика изделий повседневного использования. Часть 3. Метод испытаний потребительских товаров оригинал документа

48. Пользователь системы обработки информации

User

Юридическое или фактическое лицо, применяющее систему обработки информации

Источник: ГОСТ 15971-90: Системы обработки информации. Термины и определения оригинал документа

3.4.23 пользователь (user): Физическое или юридическое лицо, которое использует продукцию или процесс.

Источник: ГОСТ Р 54147-2010: Стратегический и инновационный менеджмент. Термины и определения оригинал документа

технология коммутации
-
[Интент]

Современные технологии коммутации
[ http://www.xnets.ru/plugins/content/content.php?content.84]

Статья подготовлена на основании материалов опубликованных в журналах "LAN", "Сети и системы связи", в книге В.Олифер и Н.Олифер "Новые технологии и оборудование IP-сетей", на сайтах www.citforum.ru и опубликована в журнале "Компьютерные решения" NN4-6 за 2000 год.

• Введение
• Коммутация первого уровня.
• Коммутация второго уровня.
• Коммутация третьего уровня.
• Коммутация четвертого уровня.
• Критерии выбора оборудования, физическая и логическая структура сети
• Качество обслуживания (QoS) и принципы задания приоритетов
• Заключение

Введение

На сегодня практически все организации, имеющие локальные сети, остановили свой выбор на сетях типа Ethernet. Данный выбор оправдан тем, что начало внедрения такой сети сопряжено с низкой стоимостью и простотой реализации, а развитие - с хорошей масштабируемостью и экономичностью.

Бросив взгляд назад - увидим, что развитие активного оборудования сетей шло в соответствии с требованиями к полосе пропускания и надежности. Требования, предъявляемые к большей надежности, привели к отказу от применения в качестве среды передачи коаксиального кабеля и перевода сетей на витую пару. В результате такого перехода отказ работы соединения между одной из рабочих станций и концентратором перестал сказываться на работе других рабочих станций сети. Но увеличения производительности данный переход не принес, так как концентраторы используют разделяемую (на всех пользователей в сегменте) полосу пропускания. По сути, изменилась только физическая топология сети - с общей шины на звезду, а логическая топология по-прежнему осталась - общей шиной.

Дальнейшее развитие сетей шло по нескольким путям:

• увеличение скорости,
• внедрение сегментирования на основе коммутации,
• объединение сетей при помощи маршрутизации.

Увеличение скорости при прежней логической топологии - общая шина, привело к незначительному росту производительности в случае большого числа портов.

Большую эффективность в работе сети принесло сегментирование сетей с использованием технология коммутации пакетов. Коммутация наиболее действенна в следующих вариантах:

Вариант 1, именуемый связью "многие со многими" – это одноранговые сети, когда одновременно существуют потоки данных между парами рабочих станций. При этом предпочтительнее иметь коммутатор, у которого все порты имеют одинаковую скорость, (см. Рисунок 1).

Вариант 2, именуемый связью "один со многими" – это сети клиент-сервер, когда все рабочие станции работают с файлами или базой данных сервера. В данном случае предпочтительнее иметь коммутатор, у которого порты для подключения рабочих станций имеют одинаковую небольшую скорость, а порт, к которому подключается сервер, имеет большую скорость,(см. Рисунок 2).

Когда компании начали связывать разрозненные системы друг с другом, маршрутизация обеспечивала максимально возможную целостность и надежность передачи трафика из одной сети в другую. Но с ростом размера и сложности сети, а также в связи со все более широким применением коммутаторов в локальных сетях, базовые маршрутизаторы (зачастую они получали все данные, посылаемые коммутаторами) стали с трудом справляться со своими задачами.

Проблемы с трафиком, связанные с маршрутизацией, проявляются наиболее остро в средних и крупных компаниях, а также в деятельности операторов Internet, так как они вынуждены иметь дело с большими объемами IP-трафика, причем этот трафик должен передаваться своевременно и эффективно.

С подключением настольных систем непосредственно к коммутаторам на 10/100 Мбит/с между ними и магистралью оказывается все меньше промежуточных устройств. Чем выше скорость подключения настольных систем, тем более скоростной должна быть магистраль. Кроме того, на каждом уровне устройства должны справляться с приходящим трафиком, иначе возникновения заторов не избежать.

Рассмотрению технологий коммутации и посвящена данная статья.

Коммутация первого уровня

Термин "коммутация первого уровня" в современной технической литературе практически не описывается. Для начала дадим определение, с какими характеристиками имеет дело физический или первый уровень модели OSI:

физический уровень определяет электротехнические, механические, процедурные и функциональные характеристики активации, поддержания и дезактивации физического канала между конечными системами. Спецификации физического уровня определяют такие характеристики, как уровни напряжений, синхронизацию изменения напряжений, скорость передачи физической информации, максимальные расстояния передачи информации, физические соединители и другие аналогичные характеристики.

Смысл коммутации на первом уровне модели OSI означает физическое (по названию уровня) соединение. Из примеров коммутации первого уровня можно привести релейные коммутаторы некоторых старых телефонных и селекторных систем. В более новых телефонных системах коммутация первого уровня применяется совместно с различными способами сигнализации вызовов и усиления сигналов. В сетях передачи данных данная технология применяется в полностью оптических коммутаторах.

Коммутация второго уровня

Рассматривая свойства второго уровня модели OSI и его классическое определение, увидим, что данному уровню принадлежит основная доля коммутирующих свойств.

Определение. Канальный уровень (формально называемый информационно-канальным уровнем) обеспечивает надежный транзит данных через физический канал. Канальный уровень решает вопросы физической адресации (в противоположность сетевой или логической адресации), топологии сети, линейной дисциплины (каким образом конечной системе использовать сетевой канал), уведомления о неисправностях, упорядоченной доставки блоков данных и управления потоком информации.

На самом деле, определяемая канальным уровнем модели OSI функциональность служит платформой для некоторых из сегодняшних наиболее эффективных технологий. Большое значение функциональности второго уровня подчеркивает тот факт, что производители оборудования продолжают вкладывать значительные средства в разработку устройств с такими функциями.

С технологической точки зрения, коммутатор локальных сетей представляет собой устройство, основное назначение которого - максимальное ускорение передачи данных за счет параллельно существующих потоков между узлами сети. В этом - его главное отличие от других традиционных устройств локальных сетей – концентраторов (Hub), предоставляющих всем потокам данных сети всего один канал передачи данных.

Коммутатор позволяет передавать параллельно несколько потоков данных c максимально возможной для каждого потока скоростью. Эта скорость ограничена физической спецификацией протокола, которую также часто называют "скоростью провода". Это возможно благодаря наличию в коммутаторе большого числа центров обработки и продвижения кадров и шин передачи данных.

Коммутаторы локальных сетей в своем основном варианте, ставшем классическим уже с начала 90-х годов, работают на втором уровне модели OSI, применяя свою высокопроизводительную параллельную архитектуру для продвижения кадров канальных протоколов. Другими словами, ими выполняются алгоритмы работы моста, описанные в стандартах IEEE 802.1D и 802.1H. Также они имеют и много других дополнительных функций, часть которых вошла в новую редакцию стандарта 802.1D-1998, а часть остается пока не стандартизованной.

Коммутаторы ЛВС отличаются большим разнообразием возможностей и, следовательно, цен - стоимость 1 порта колеблется в диапазоне от 50 до 1000 долларов. Одной из причин столь больших различий является то, что они предназначены для решения различных классов задач. Коммутаторы высокого класса должны обеспечивать высокую производительность и плотность портов, а также поддерживать широкий спектр функций управления. Простые и дешевые коммутаторы имеют обычно небольшое число портов и не способны поддерживать функции управления. Одним из основных различий является используемая в коммутаторе архитектура. Поскольку большинство современных коммутаторов работают на основе патентованных контроллеров ASIC, устройство этих микросхем и их интеграция с остальными модулями коммутатора (включая буферы ввода-вывода) играет важнейшую роль. Контроллеры ASIC для коммутаторов ЛВС делятся на 2 класса - большие ASIC, способные обслуживать множество коммутируемых портов (один контроллер на устройство) и небольшие ASIC, обслуживающие по несколько портов и объединяемые в матрицы коммутации.

Существует 3 варианта архитектуры коммутаторов:
 

• переключение (cross-bar) с буферизацией на входе,
• самомаршрутизация (self-route) с разделяемой памятью
• высокоскоростная шина.

На рисунке 3 показана блок-схема коммутатора с архитектурой, используемой для поочередного соединения пар портов. В любой момент такой коммутатор может обеспечить организацию только одного соединения (пара портов). При невысоком уровне трафика не требуется хранение данных в памяти перед отправкой в порт назначения - такой вариант называется коммутацией на лету cut-through. Однако, коммутаторы cross-bar требуют буферизации на входе от каждого порта, поскольку в случае использования единственно возможного соединения коммутатор блокируется (рисунок 4). Несмотря на малую стоимость и высокую скорость продвижения на рынок, коммутаторы класса cross-bar слишком примитивны для эффективной трансляции между низкоскоростными интерфейсами Ethernet или token ring и высокоскоростными портами ATM и FDDI.

Коммутаторы с разделяемой памятью имеют общий входной буфер для всех портов, используемый как внутренняя магистраль устройства (backplane). Буферизагия данных перед их рассылкой (store-and-forward - сохранить и переслать) приводит к возникновению задержки. Однако, коммутаторы с разделяемой памятью, как показано на рисунке 5 не требуют организации специальной внутренней магистрали для передачи данных между портами, что обеспечивает им более низкую цену по сравнению с коммутаторами на базе высокоскоростной внутренней шины.

На рисунке 6 показана блок-схема коммутатора с высокоскоростной шиной, связывающей контроллеры ASIC. После того, как данные преобразуются в приемлемый для передачи по шине формат, они помещаются на шину и далее передаются в порт назначения. Поскольку шина может обеспечивать одновременную (паралельную) передачу потока данных от всех портов, такие коммутаторы часто называют "неблокируемыми" (non-blocking) - они не создают пробок на пути передачи данных.

Применение аналогичной параллельной архитектуры для продвижения пакетов сетевых протоколов привело к появлению коммутаторов третьего уровня модели OSI.

Коммутация третьего уровня

В продолжении темы о технологиях коммутации рассмотренных в предыдущем номера повторим, что применение параллельной архитектуры для продвижения пакетов сетевых протоколов привело к появлению коммутаторов третьего уровня. Это позволило существенно, в 10-100 раз повысить скорость маршрутизации по сравнению с традиционными маршрутизаторами, в которых один центральный универсальный процессор выполняет программное обеспечение маршрутизации.

По определению Сетевой уровень (третий) - это комплексный уровень, который обеспечивает возможность соединения и выбор маршрута между двумя конечными системами, подключенными к разным "подсетям", которые могут находиться в разных географических пунктах. В данном случае "подсеть" это, по сути, независимый сетевой кабель (иногда называемый сегментом).

Коммутация на третьем уровне - это аппаратная маршрутизация. Традиционные маршрутизаторы реализуют свои функции с помощью программно-управляемых процессоров, что будем называть программной маршрутизацией. Традиционные маршрутизаторы обычно продвигают пакеты со скоростью около 500000 пакетов в секунду. Коммутаторы третьего уровня сегодня работают со скоростью до 50 миллионов пакетов в секунду. Возможно и дальнейшее ее повышение, так как каждый интерфейсный модуль, как и в коммутаторе второго уровня, оснащен собственным процессором продвижения пакетов на основе ASIC. Так что наращивание количества модулей ведет к наращиванию производительности маршрутизации. Использование высокоскоростной технологии больших заказных интегральных схем (ASIC) является главной характеристикой, отличающей коммутаторы третьего уровня от традиционных маршрутизаторов. Коммутаторы 3-го уровня делятся на две категории: пакетные (Packet-by-Packet Layer 3 Switches, PPL3) и сквозные (Cut-Through Layer 3 Switches, CTL3). PPL3 - означает просто быструю маршрутизацию (Рисунок_7). CTL3 – маршрутизацию первого пакета и коммутацию всех остальных (Рисунок 8).

У коммутатора третьего уровня, кроме реализации функций маршрутизации в специализированных интегральных схемах, имеется несколько особенностей, отличающих их от традиционных маршрутизаторов. Эти особенности отражают ориентацию коммутаторов 3-го уровня на работу, в основном, в локальных сетях, а также последствия совмещения в одном устройстве коммутации на 2-м и 3-м уровнях:
 

• поддержка интерфейсов и протоколов, применяемых в локальных сетях,
• усеченные функции маршрутизации,
• обязательная поддержка механизма виртуальных сетей,
• тесная интеграция функций коммутации и маршрутизации, наличие удобных для администратора операций по заданию маршрутизации между виртуальными сетями.

Наиболее "коммутаторная" версия высокоскоростной маршрутизации выглядит следующим образом (рисунок 9). Пусть коммутатор третьего уровня построен так, что в нем имеется информация о соответствии сетевых адресов (например, IP-адресов) адресам физического уровня (например, MAC-адресам) Все эти МАС-адреса обычным образом отображены в коммутационной таблице, независимо от того, принадлежат ли они данной сети или другим сетям.

Первый коммутатор, на который поступает пакет, частично выполняет функции маршрутизатора, а именно, функции фильтрации, обеспечивающие безопасность. Он решает, пропускать или нет данный пакет в другую сеть Если пакет пропускать нужно, то коммутатор по IP-адресу назначения определяет МАС-адрес узла назначения и формирует новый заголовок второго уровня с найденным МАС-адресом. Затем выполняется обычная процедура коммутации по данному МАС-адресу с просмотром адресной таблицы коммутатора. Все последующие коммутаторы, построенные по этому же принципу, обрабатывают данный кадр как обычные коммутаторы второго уровня, не привлекая функций маршрутизации, что значительно ускоряет его обработку. Однако функции маршрутизации не являются для них избыточными, поскольку и на эти коммутаторы могут поступать первичные пакеты (непосредственно от рабочих станций), для которых необходимо выполнять фильтрацию и подстановку МАС-адресов.

Это описание носит схематический характер и не раскрывает способов решения возникающих при этом многочисленных проблем, например, проблемы построения таблицы соответствия IP-адресов и МАС-адресов

Примерами коммутаторов третьего уровня, работающих по этой схеме, являются коммутаторы SmartSwitch компании Cabletron. Компания Cabletron реализовала в них свой протокол ускоренной маршрутизации SecureFast Virtual Network, SFVN.

Для организации непосредственного взаимодействия рабочих станций без промежуточного маршрутизатора необходимо сконфигурировать каждую из них так, чтобы она считала собственный интерфейс маршрутизатором по умолчанию. При такой конфигурации станция пытается самостоятельно отправить любой пакет конечному узлу, даже если этот узел находится в другой сети. Так как в общем случае (см. рисунок 10) станции неизвестен МАС-адрес узла назначения, то она генерирует соответствующий ARP-запрос, который перехватывает коммутатор, поддерживающий протокол SFVN. В сети предполагается наличие сервера SFVN Server, являющегося полноценным маршрутизатором и поддерживающего общую ARP-таблицу всех узлов SFVN-сети. Сервер возвращает коммутатору МАС-адрес узла назначения, а коммутатор, в свою очередь, передает его исходной станции. Одновременно сервер SFVN передает коммутаторам сети инструкции о разрешении прохождения пакета с МАС-адресом узла назначения через границы виртуальных сетей. Затем исходная станция передает пакет в кадре, содержащем МАС-адрес узла назначения. Этот кадр проходит через коммутаторы, не вызывая обращения к их блокам маршрутизации. Отличие протокола SFVN компании Cabletron от - описанной выше общей схемы в том, что для нахождения МАС-адреса по IP-адресу в сети используется выделенный сервер.

Протокол Fast IP компании 3Com является еще одним примером реализации подхода с отображением IP-адреса на МАС-адрес. В этом протоколе основными действующими лицами являются сетевые адаптеры (что не удивительно, так как компания 3Com является признанным лидером в производстве сетевых адаптеров Ethernet) С одной стороны, такой подход требует изменения программного обеспечения драйверов сетевых адаптеров, и это минус Но зато не требуется изменять все остальное сетевое оборудование.

При необходимости передать пакет узлу назначения другой сети, исходный узел в соответствии с технологией Fast IP должен передать запрос по протоколу NHRP (Next Hop Routing Protocol) маршрутизатору сети. Маршрутизатор переправляет этот запрос узлу назначения, как обычный пакет Узел назначения, который также поддерживает Fast IP и NHRP, получив запрос, отвечает кадром, отсылаемым уже не маршрутизатору, а непосредственно узлу-источнику (по его МАС-адресу, содержащемуся в NHRP-запросе). После этого обмен идет на канальном уровне на основе известных МАС-адресов. Таким образом, снова маршрутизировался только первый пакет потока (как на рисунке 9 кратковременный поток), а все остальные коммутировались (как на рисунке 9 долговременный поток).

Еще один тип коммутаторов третьего уровня — это коммутаторы, работающие с протоколами локальных сетей типа Ethernet и FDDI. Эти коммутаторы выполняют функции маршрутизации не так, как классические маршрутизаторы. Они маршрутизируют не отдельные пакеты, а потоки пакетов.

Поток — это последовательность пакетов, имеющих некоторые общие свойства. По меньшей мере, у них должны совпадать адрес отправителя и адрес получателя, и тогда их можно отправлять по одному и тому же маршруту. Если классический способ маршрутизации использовать только для первого пакета потока, а все остальные обрабатывать на основании опыта первого (или нескольких первых) пакетов, то можно значительно ускорить маршрутизацию всего потока.

Рассмотрим этот подход на примере технологии NetFlow компании Cisco, реализованной в ее маршрутизаторах и коммутаторах. Для каждого пакета, поступающего на порт маршрутизатора, вычисляется хэш-функция от IP-адресов источника, назначения, портов UDP или TCP и поля TOS, характеризующего требуемое качество обслуживания. Во всех маршрутизаторах, поддерживающих данную технологию, через которые проходит данный пакет, в кэш-памяти портов запоминается соответствие значения хэш-функции и адресной информации, необходимой для быстрой передачи пакета следующему маршрутизатору. Таким образом, образуется квазивиртуальный канал (см. Рисунок 11), который позволяет быстро передавать по сети маршрутизаторов все последующие пакеты этого потока. При этом ускорение достигается за счет упрощения процедуры обработки пакета маршрутизатором - не просматриваются таблицы маршрутизации, не выполняются ARP-запросы.

Этот прием может использоваться в маршрутизаторах, вообще не поддерживающих коммутацию, а может быть перенесен в коммутаторы. В этом случае такие коммутаторы тоже называют коммутаторами третьего уровня. Примеров маршрутизаторов, использующих данный подход, являются маршрутизаторы Cisco 7500, а коммутаторов третьего уровня — коммутаторы Catalyst 5000 и 5500. Коммутаторы Catalyst выполняют усеченные функции описанной схемы, они не могут обрабатывать первые пакеты потоков и создавать новые записи о хэш-функциях и адресной информации потоков. Они просто получают данную информацию от маршрутизаторов 7500 и обрабатывают пакеты уже распознанных маршрутизаторами потоков.

Выше был рассмотрен способ ускоренной маршрутизации, основанный на концепции потока. Его сущность заключается в создании квазивиртуальных каналов в сетях, которые не поддерживают виртуальные каналы в обычном понимании этого термина, то есть сетях Ethernet, FDDI, Token Ring и т п. Следует отличать этот способ от способа ускоренной работы маршрутизаторов в сетях, поддерживающих технологию виртуальных каналов — АТМ, frame relay, X 25. В таких сетях создание виртуального канала является штатным режимом работы сетевых устройств. Виртуальные каналы создаются между двумя конечными точками, причем для потоков данных, требующих разного качества обслуживания (например, для данных разных приложений) может создаваться отдельный виртуальный канал. Хотя время создания виртуального канала существенно превышает время маршрутизации одного пакета, выигрыш достигается за счет последующей быстрой передачи потока данных по виртуальному каналу. Но в таких сетях возникает другая проблема — неэффективная передача коротких потоков, то есть потоков, состоящих из небольшого количества пакетов (классический пример — пакеты протокола DNS).

Накладные расходы, связанные с созданием виртуального канала, приходящиеся на один пакет, снижаются при передаче объемных потоков данных. Однако они становятся неприемлемо высокими при передаче коротких потоков. Для того чтобы эффективно передавать короткие потоки, предлагается следующий вариант, при передаче нескольких первых пакетов выполняется обычная маршрутизация. Затем, после того как распознается устойчивый поток, для него строится виртуальный канал, и дальнейшая передача данных происходит с высокой скоростью по этому виртуальному каналу. Таким образом, для коротких потоков виртуальный канал вообще не создается, что и повышает эффективность передачи.

По такой схеме работает ставшая уже классической технология IP Switching компании Ipsilon. Для того чтобы сети коммутаторов АТМ передавали бы пакеты коротких потоков без установления виртуального канала, компания Ipsilon предложила встроить во все коммутаторы АТМ блоки IP-маршрутизации (рисунок 12), строящие обычные таблицы маршрутизации по обычным протоколам RIP и OSPF.

Компания Cisco Systems выдвинула в качестве альтернативы технологии IP Switching свою собственную технологию Tag Switching, но она не стала стандартной. В настоящее время IETF работает над стандартным протоколом обмена метками MPLS (Multi-Protocol Label Switching), который обобщает предложение компаний Ipsilon и Cisco, а также вносит некоторые новые детали и механизмы. Этот протокол ориентирован на поддержку качества обслуживания для виртуальных каналов, образованных метками.

Коммутация четвертого уровня

Свойства четвертого или транспортного уровня модели OSI следующие: транспортный уровень обеспечивает услуги по транспортировке данных. В частности, заботой транспортного уровня является решение таких вопросов, как выполнение надежной транспортировки данных через объединенную сеть. Предоставляя надежные услуги, транспортный уровень обеспечивает механизмы для установки, поддержания и упорядоченного завершения действия виртуальных каналов, систем обнаружения и устранения неисправностей транспортировки и управления информационным потоком (с целью предотвращения переполнения данными из другой системы).

Некоторые производители заявляют, что их системы могут работать на втором, третьем и даже четвертом уровнях. Однако рассмотрение описания стека TCP/IP (рисунок 1), а также структуры пакетов IP и TCP (рисунки 2, 3), показывает, что коммутация четвертого уровня является фикцией, так как все относящиеся к коммутации функции осуществляются на уровне не выше третьего. А именно, термин коммутация четвертого уровня с точки зрения описания стека TCP/IP противоречий не имеет, за исключением того, что при коммутации должны указываться адреса компьютера (маршрутизатора) источника и компьютера (маршрутизатора) получателя. Пакеты TCP имеют поля локальный порт отправителя и локальный порт получателя (рисунок 3), несущие смысл точек входа в приложение (в программу), например Telnet с одной стороны, и точки входа (в данном контексте инкапсуляции) в уровень IP. Кроме того, в стеке TCP/IP именно уровень TCP занимается формированием пакетов из потока данных идущих от приложения. Пакеты IP (рисунок 2) имеют поля адреса компьютера (маршрутизатора) источника и компьютера (маршрутизатора) получателя и следовательно могут наряду с MAC адресами использоваться для коммутации. Тем не менее, название прижилось, к тому же практика показывает, что способность системы анализировать информацию прикладного уровня может оказаться полезной — в частности для управления трафиком. Таким образом, термин "зависимый от приложения" более точно отражает функции так называемых коммутаторов четвертого уровня.

Тематики

• сети вычислительные

EN

• switching technology