аппаратная связи

Нефть: АС

Аппаратная связи / АС

 

аппаратная
Огражденное пространство, используемое для размещения телекоммуникационного оборудования, коммутационных панелей и соединительных кабелей. Место соединения магистральных и горизонтальных кабельных систем (TIA/EIA TSB 75).
[ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

аппаратная
серверная
Телекоммуникационное помещение, в котором размещаются распределительные устройства и большое количество активного телекоммуникационного оборудования.
[ http://www.lanmaster.ru/SKS/DOKUMENT/568b.htm]

аппаратная телекоммуникационная
машинный зал
Централизованное помещение, предназначенное для размещения телекоммуникационного оборудования, обслуживающего пользователей в здании. Аппаратная отличается от телекоммуникационного шкафа назначением находящегося в ней оборудования или его сложностью и количеством.
[ANSI/TIA/EIA-607-1994]

Тематики

• СКС (структурированные кабельные системы)

Синонимы

• аппаратная телекоммуникационная
• машинный зал
• серверная

EN

• equipment room
• ER
• telecommunications closet

 

коммутационный узел
(по классификации APC: 1-3 стоек)
[Интент]

communications closet
Центральное здание или помещение, где коммутируются и завершаются кабели для передачи данных и телефонии. Используются также термины equipment room, telecommunications closet, wiring closet. 
[ http://www.lexikon.ru/dict/net/index.html]

отсек связи
Центр (здание или помещение) где осуществляется распределение кабельной системы, входящей в здание.
[ http://www.dtln.ru/slovar-terminov]

Тематики

• ЦОДы (центры обработки данных)
• сети вычислительные

EN

• communications closet
• data closet
• equipment room
• network closet
• telecommunications closet
• wiring closet

 

комната для оборудования
аппаратная
Помещение для телекоммуникационного оборудования здания. Отличается от телекоммуникационного помещения условиями кондиционирования и электропитания, требуемыми для размещения более сложного оборудования (например, УАТС) (EIA/TIA-569).
[ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

Тематики

• электросвязь, основные понятия

Синонимы

• аппаратная

EN

• equipment room

 

аппаратная
Огражденное пространство, используемое для размещения телекоммуникационного оборудования, коммутационных панелей и соединительных кабелей. Место соединения магистральных и горизонтальных кабельных систем (TIA/EIA TSB 75).
[ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

аппаратная
серверная
Телекоммуникационное помещение, в котором размещаются распределительные устройства и большое количество активного телекоммуникационного оборудования.
[ http://www.lanmaster.ru/SKS/DOKUMENT/568b.htm]

аппаратная телекоммуникационная
машинный зал
Централизованное помещение, предназначенное для размещения телекоммуникационного оборудования, обслуживающего пользователей в здании. Аппаратная отличается от телекоммуникационного шкафа назначением находящегося в ней оборудования или его сложностью и количеством.
[ANSI/TIA/EIA-607-1994]

Тематики

• СКС (структурированные кабельные системы)

Синонимы

• аппаратная телекоммуникационная
• машинный зал
• серверная

EN

• equipment room
• ER
• telecommunications closet

 

коммутационный узел
(по классификации APC: 1-3 стоек)
[Интент]

communications closet
Центральное здание или помещение, где коммутируются и завершаются кабели для передачи данных и телефонии. Используются также термины equipment room, telecommunications closet, wiring closet. 
[ http://www.lexikon.ru/dict/net/index.html]

отсек связи
Центр (здание или помещение) где осуществляется распределение кабельной системы, входящей в здание.
[ http://www.dtln.ru/slovar-terminov]

Тематики

• ЦОДы (центры обработки данных)
• сети вычислительные

EN

• communications closet
• data closet
• equipment room
• network closet
• telecommunications closet
• wiring closet

1) Нефть: аппаратная оборудования связи

2) Глоссарий компании Сахалин Энерджи: аппаратная оконечного оборудования связи (TER)

[ˈerə]

absolute error абсолютная ошибка accidental error случайная ошибка accounting error ошибка бухгалтерского учета accuracy error постоянная ошибка addressing error вчт. ошибка адресации alignment error погрешность юстировки altering error нерегулярная ошибка analytic truncation error ошибка аналитического усечения average error средняя ошибка bad call format error вчт. ошибка из-за неправильного вызова bad command error вчт. ошибка из-за неправильной команды balancing error сбалансированная ошибка error ошибка, заблуждение; to make an error совершить ошибку, ошибиться; in error по ошибке, ошибочно; to be in error заблуждаться bias error постоянная ошибка biased error постоянная ошибка biased error систематическая ошибка burst error вчт. пакет ошибок calculating error погрешность расчета call error вчт. ошибка вызова chance error случайная ошибка checksum error вчт. ошибка в контрольной сумме code error вчт. ошибка в коде coincidence error вчт. ошибка совпадения common error вчт. обычная ошибка compensating error вчт. компенсирующая ошибка compensating error компенсирующая ошибка compile-time error вчт. ошибка при трансляции completeness error вчт. ошибка завершения configuration error вчт. ошибка компоновки configuration error вчт. ошибка конфигурации connection error вчт. ошибка монтажа consistency error вчт. ошибка из-за несовместимости constant error постоянная ошибка constant error систематическая ошибка constructional error вчт. ошибка монтажа contributory error вчт. внесенная ошибка control error вчт. ошибка регулирования critical error вчт. неустранимая ошибка crude error вчт. грубая ошибка cumulative error накопленная ошибка data error вчт. ошибка в данных data-bit error вчт. ошибка в битах данных deletion error вчт. ложное исключение design error ошибка проектирования detectable error вчт. обнаруживаемая ошибка detectable error вчт. обнаружимая ошибка difficult-to-locate error вчт. труднообнаружимая ошибка displacement error вчт. ошибка из-за смещения documentation error ошибка в документации double-bit error вчт. двухбитовая ошибка dropout error вчт. ошибка из-за выпадения error поэт. блуждание error грех error заблуждение error ложное представление error отклонение, уклонение, погрешность error отклонение от номинала error ошибка, заблуждение; to make an error совершить ошибку, ошибиться; in error по ошибке, ошибочно; to be in error заблуждаться error вчт. ошибка error ошибка error вчт. погрешность error погрешность error потеря точности error "приказ об ошибке" (т.е. о передаче материалов по делу в апелляционный суд для пересмотра вынесенного судебного решения на основании ошибки, допущенной при рассмотрении дела) error радио рассогласование error рассогласование error due to sampling вчт. ошибка выборки error frequency limit вчт. максимальная частота однобитовых ошибок error in addition мат. ошибка сложения error in standard deviation ошибка среднего квадратического отклонения error in subtraction мат. ошибка вычитания error of estimation ошибка оценивания error of judgment неверное суждение error of judgment ошибочная оценка error of posting ошибка бухгалтерской проводки error status flag вчт. флаг состояния ошибки estimated error оцениваемая ошибка estimation error ошибка оценивания estimation error ошибка оценки execution error вчт. ошибка выполнения experimental error погрешность эксперемента factual error фактическая ошибка fatal error вчт. неисправимая ошибка fatal hard error вчт. неисправимая аппаратная ошибка file error вчт. ошибка при работе с файлом fixed error постоянная ошибка fixed error систематическая ошибка following error ошибка слежения formal error формальная ошибка framing error ошибка кадровой синхронизации frequency error погрешность частоты general error вчт. ошибка общего характера gross error грубая ошибка hardware error вчт. аппаратная ошибка human error вчт. ошибка оператора error ошибка, заблуждение; to make an error совершить ошибку, ошибиться; in error по ошибке, ошибочно; to be in error заблуждаться in-process error ошибка изготовления inherent error вчт. унаследованная ошибка inherited error вчт. предвнесенная ошибка inherited error вчт. унаследованная ошибка initial error вчт. начальная ошибка input error вчт. ошибка на входе insertion error вчт. ошибка ложного восприятия instantaneous error вчт. текущее значение ошибки intentional error вчт. умышленная ошибка intermediate error вчт. нерегулярная ошибка intermittent error случайная ошибка interpolation error ошибка интерполяции intrinsic error вчт. исходная ошибка introduced error вчт. внесенная ошибка introduced error вчт. допущенная ошибка irrecoverable error непоправимая ошибка isolated error вчт. локализованная ошибка isolated error вчт. одиночная ошибка judicial error судебная ошибка limiting error предел точности literal error полигр. опечатка literal: error буквенный; literal error опечатка error ошибка, заблуждение; to make an error совершить ошибку, ошибиться; in error по ошибке, ошибочно; to be in error заблуждаться marginal error вчт. краевая ошибка matching error вчт. ошибка неточного согласования material error существенная ошибка maximum error максимальная ошибка maximum error предельная ошибка maximum permissible error максимальная допустимая ошибка mean error средняя ошибка mean probable error средняя вероятная ошибка metering error ошибка измерения missing error вчт. ошибка из-за отсутствия данных nautical error навигационная ошибка no-paper error вчт. ошибка из-за отсутствия бумаги nonsampling error постоянная ошибка nonsampling error систематическая ошибка observation error ошибка наблюдения observational error ошибка наблюдения offsetting error компенсирующая ошибка operating error ошибка в процессе работы operating error ошибка из-за нарушения правил эксплуатации operation error ошибка в работе operational error ошибка из-за нарушения правил эксплуатации operator error вчт. ошибка оператора output error вчт. ошибка выхода parity error ошибка, выявленная контролем по четности parity error вчт. ошибка четности pattern-sensitive error вчт. кодочувствительная ошибка percentage error ошибка в процентах permissible error допустимая ошибка posting error ошибка при переносе в бухгалтерскую книгу precautionary error подозреваемая ошибка predictable error предсказуемая ошибка probable error вероятная ошибка probable error стат. вероятная ошибка procedural error процедурная ошибка procedural error процеждурная ошибка professional error профессиональная ошибка program error вчт. ошибка в программе program error вчт. программная ошибка propagated error накапливаемая ошибка propagated error вчт. распространяющаяся ошибка propagation error вчт. накапливающаяся ошибка pure error вчт. истинная ошибка quantitative error количественная ошибка quantization error вчт. ошибка дискретизации quiet error вчт. исправимая ошибка quite error вчт. исправимая ошибка random error случайная ошибка random sampling error ошибка случайной выборки read fault error вчт. сбой при чтении reasonable error допустимая ошибка recoverable error вчт. исправимая ошибка recoverable error исправимая ошибка recurrent error вчт. повторяющаяся ошибка reduced error приведенная погрешность relative error относительная ошибка remediable error поправимая ошибка residual error остаточная ошибка responce error вчт. ошибка ответной реакции resultant error суммарная ошибка return an error code вчт. выдавать код ошибки root-mean-square error среднеквадратичная ошибка round error вчт. ошибка округления round-off error вчт. ошибка округления rounding error вчт. ошибка округления rounding error ошибка округления run-time error вчт. ошибка при выполнении runtime error вчт. ошибка при выполнении sample error вчт. ошибка выборки sampling error вчт. ошибка выборки sampling error stat. ошибка выборки sampling error stat. ошибка выборочного обследования sampling error вчт. ошибка квантования seek error вчт. ошибка при поиске дорожки select error вчт. ошибка выборки select error вчт. ошибка отсутствия связи semantic error вчт. семантическая ошибка sequence error вчт. неправильный порядок setup error вчт. ошибка настройки severe error серьезная ошибка size error вчт. переполнение размера сетки smoothing error ошибка сглаживания soft error нерегулярная ошибка soft error вчт. случайный сбой software error comp. ошибка в системе программного обеспечения software error вчт. программная ошибка solid burst error вчт. плотный пакет ошибок solid error вчт. постоянная ошибка spelling error орфографическая ошибка srecification error ошибка в описании standard error среднеквадратическая ошибка standard error (SE) stat. среднеквадратическая ошибка steady-state error статическая ошибка stored error вчт. накопленная ошибка substantial error существенная ошибка substitution error вчт. ошибка замещения subtle error неявная ошибка syntactical error синтаксическая ошибка syntax error вчт. синтаксическая ошибка system error вчт. ошибка системы systematic error stat. систематическая ошибка tabulation error вчт. неправильная классификация technical error формальная ошибка technical error формально-юридическая ошибка time-base error вчт. ошибка синхронизации timing error вчт. ошибка синхронизации total error накопленная ошибка total error общая ошибка transient error вчт. перемежающая ошибка translation error ошибка в переводе transmission error вчт. ошибка передачи true error вчт. истинная ошибка truncation error вчт. ошибка отбрасывания членов ряда truncation error вчт. ошибка усечения typing error опечатка unbiased error случайная ошибка uncompensated error нескомпенсированная ошибка underflow error вчт. ошибка обнаружения undetectable error вчт. необнаруживаемая ошибка undetectable error вчт. необнаружимая ошибка unexpected error occured вчт. произошла непредвиденная ошибка unrecoverable error вчт. неисправимая ошибка wiring error ошибка монтажа write fault error вчт. сбой при записи write protect error вчт. ошибка в связи с защитой от записи zero error сдвиг нуля

1) Техника: аппаратная (в подвижной связи)

2) Макаров: аппаратная (в мобильных установках)

1. edge control seamer - автомат для обработки деталей по контуру;

2. editing control suite - видеомонтажная аппаратная;

3. electrical connector subassembly - сборочный узел электрического соединителя;

4. electrocardioscanner - сканирующий электрокардиограф;

5. electroconvulsive shock - поражение электрическим током; электросудорожное раздражение; электрошок;

6. electronic clutch system - электронная система сцепления;

7. electronic composing system - комплексная электронная система;

8. electronic cooling system - электронная система охлаждения;

9. electronic countermeasures system - система радиоэлектронного подавления;

10. electronics control system - система управления (радио)электронными средствами;

11. emergency control station - пункт аварийного управления;

12. emission control system - система контроля выпуска газов; система управления излучением;

13. enable control system - официальная система контроля;

14. engagement control station - станция управления перехватом цели;

15. engineering control system - система технического контроля;

16. environmental chamber shroud - экран камеры для климатических испытаний;

17. environmental control system - система контроля условий окружающей среды; система управления условиями окружающей среды;

18. error correction servo - сервопривод коррекции ошибок;

19. error correction signals - сигналы коррекции ошибок;

20. European fixed service satellite system - Европейская система фиксированной службы телекоммуникационной спутниковой связи;

21. European communications satellite - Европейский телекоммуникационный спутник;

22. experimental communications satellite - экспериментальный спутник связи;

23. extended core storage - расширенное запоминающее устройство на магнитных сердечниках;

24. extensive communications system - разветвленная система связи;

25. extinction-coagulation-sedimentation - экстинкция, коагуляция и седиментация

 

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