отказ детали (оборудования)

 

отказ детали (оборудования)
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• part failure
• PF

 

отказ элемента (системы)
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• part failure
• PF

 

вентилятор для продувки
(напр. рукавов рукавного фильтра на ТЭС)
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• purge fan
• PF

 

коэффициент мощности
Скалярная величина, равная отношению активной мощности двухполюсника к полной мощности.
[ ГОСТ Р 52002-2003]

коэффициент мощности (цепи)
Отношение активного сопротивления к полному сопротивлению при промышленной частоте в эквивалентной цепи, которая считается состоящей из последовательно соединенных индуктивного и активного сопротивлений
[ ГОСТ Р 52565-2006]

EN

power factor
under periodic conditions, ratio of the absolute value of the active power P to the apparent power S:

NOTE – Under sinusoidal conditions, the power factor is the absolute value of the active factor.
[IEV ref 131-11-46]

FR

facteur de puissance, m
en régime périodique, rapport de la valeur absolue de la puissance active P à la puissance apparente S:

NOTE – En régime sinusoïdal, le facteur de puissance est la valeur absolue du facteur de puissance active.
[IEV ref 131-11-46]

Для синусоидального тока коэффициент мощности равен косинусу угла сдвига фаз между напряжением и током, т. е. равен Cos φ.
После того, как стали массово применяться такие нелинейные нагрузки, как компьютеры и другое офисное и телекоммуникационное оборудование, термин коэффициент мощности перестал быть синонимом термина Cos φ.

Тематики

• качество электрической энергии
• электромагнитная совместимость
• электроснабжение в целом
• электротехника, основные понятия

Близкие понятия

• контроллер коррекции коэффициента мощности

Действия

• коррекция коэффициента мощности

Синонимы

• коэффициент мощности двухполюсника

EN

• capacity factor
• PF
• power coefficient
• power factor

DE

• Leistungsfaktor

FR

• facteur de puissance

 

отказ детали (оборудования)
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• part failure
• PF

 

отказ элемента (системы)
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• part failure
• PF

 

плоский торец
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• plain face
• pf

 

потокораспределение
—
[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.]

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• load flow
• power flow
• PF

 

силовой предохранитель
-

ГОСТ 17242-86 - Предохранители плавкие силовые низковольтные. Общие технические условия.

Плавкий силовой предохранитель

Параллельные тексты EN-RU

Power fuses are suitable for the protection from a short-circuit, Overload current will not protected.
[LS Industrial Systems

Силовые предохранители предназначены для защиты от короткого замыкания и не защищают от токов перегрузки.
[Перевод Интент]

LS current limiting power fuse can protect the devices and systems from fault current by interrupting within half cycle.
[LS Industrial Systems]

Токоограничивающие плавкие силовые предохранители LS защищают аппараты и системы от тока короткого замыкания размыканием цепи в течение полупериода.
[Перевод Интент]

LS Prime-MEC power fuses are designed to protect equipments from fault current such as short-circuit, and generally used for the protection the circuits of transformers, capacitors and motors they protect.
[LS Industrial Systems]

Силовые предохранители LS Prime-MEC предназначены для защиты оборудования от токов неисправности, таких как короткое замыкание, и в основном применяются для защиты цепей трансформаторов, конденсаторов и электродвигателей.
[Перевод Интент]

Power fuses for combination with vacuum contactors.
[LS Industrial Systems]

Силовые предохранители, комбинируемые с вакуумными контакторами
[Перевод Интент]

Power fused type vacuum contactors, in-house tested according to IEC 60282-1, can provide short-circuit protection up to 40kA.
[LS Industrial Systems]

Контакторы, комбинированные с плавкими силовыми предохранителями, испытаны в соответствии с МЭК 60282-1 и обеспечивают защиту от токов короткого замыкания до 40 кА.
[Перевод Интент]

Power fuses can be installed into combination (G, GB) type contactors for the protection of equipments and systems from short-circuit.
[LS Industrial Systems]

Для защиты оборудования и систем от короткого замыкания контакторы с вариантом установки G и GB можно комбинировать с силовыми плавкими предохранителями.
[Перевод Интент]

Тематики

• предохранитель

Синонимы

• плавкий силовой предохранитель

EN

• PF
• power fuse

Смотри также

• Выключатель нагрузки с предохранителем или силовой выключатель

 

дефект
Невыполнение требования, связанного с предполагаемым или установленным использованием.
Примечания
1. Различие между понятиями дефект и несоответствие является важным, так как имеет подтекст юридического характера, особенно связанный с вопросами ответственности за качество продукции. Следовательно, термин "дефект" следует использовать чрезвычайно осторожно.
2. Использование, предполагаемое потребителем, может зависеть от характера информации, такой как инструкции по использованию и техническому обслуживанию, предоставляемые поставщиком.
[ ГОСТ Р ИСО 9000-2008]

дефект
Невыполнение заданного или ожидаемого требования, касающегося объекта, а также требования, относящегося к безопасности.
Примечание
Ожидаемое требование должно быть целесообразным с точки зрения существующих условий.
[ИСО 8402-94]

дефект
Каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям.
Пояснения
Если рассматриваемая единица продукции имеет дефект, то это означает, что по меньшей мере один из показателей ее качества или параметров вышел за предельное значение или не выполняется (не удовлетворяется) одно из требований нормативной документации к признакам продукции.
Несоответствие требованиям технического задания или установленным правилам разработки (модернизации) продукции относится к конструктивным дефектам.
Несоответствие требованиям нормативной документации на изготовление или поставку продукции относится к производственным дефектам.
Примерами дефектов могут быть: выход размера детали за пределы допуска, неправильная сборка или регулировка (настройка) аппарата (прибора), царапина на защитном покрытии изделия, недопустимо высокое содержание вредных примесей в продукте, наличие заусенцев на резьбе и т.д.
Термин "дефект" связан с термином "неисправность", но не является его синонимом. Неисправность представляет собой определенное состояние изделия. Находясь в неисправном состоянии, изделие имеет один или несколько дефектов.
Термин "дефект" применяют при контроле качества продукции на стадии ее изготовления, а также при ее ремонте, например при дефектации, составлении ведомостей дефектов и контроле качества отремонтированной продукции.
Термин "неисправность" применяют при использовании, хранении и транспортировании определенных изделий. Так, например, словосочетание "характер неисправности" означает конкретное недопустимое изменение в изделии, которое до его повреждения было исправным (находилось в исправном состоянии).
В отличие от термина "дефект" термин "неисправность" распространяется не на всякую продукцию, в том числе не на всякие изделия, например не называют неисправностями недопустимые отклонения показателей качества материалов, топлива, химических продуктов, изделий пищевой промышленности и т.п.
Термин "дефект" следует отличать также от термина "отказ".
Отказом называется событие, заключающееся в нарушении работоспособности изделия, которое до возникновения отказа было работоспособным. Отказ может возникнуть в результате наличия в изделии одного или нескольких дефектов, но появление дефектов не всегда означает, что возник отказ, т.е. изделие стало неработоспособным.
[ ГОСТ 15467-79]
[ ГОСТ 19088-89]
[ ГОСТ 24166-80]
[СТО Газпром РД 2.5-141-2005]

дефект
Каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией
[Неразрушающий контроль. Россия, 1900-2000 гг.: Справочник / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, С.В. Румянцев и др.; Под ред. В.В. Клюева]
[Система неразрушающего контроля. Виды (методы) и технология неразрушающего контроля. Термины и определения (справочное пособие). Москва 2003 г.]

Тематики

• бумага и картон
• газораспределение
• ремонт судов
• системы менеджмента качества
• управл. качеством и обеспеч. качества
• управление качеством продукции

EN

• defect
• imperfection

DE

• Defect

FR

• défaut

 

дефект
В широком смысле:
Любое отклонение изделия от установленных технических требований
В узком смысле:
Несплошность
[Система неразрушающего контроля. Виды (методы) и технология неразрушающего контроля. Термины и определения (справочное пособие). Москва 2003 г.]

Тематики

• виды (методы) и технология неразр. контроля

EN

• defect
• imperfection

 

дефект
1. Отклонение от предусмотр. технич. условиями кач-ва готового металлоизделия или полупродукта, частично или полностью наруш. совокупность св-в изделия данного вида (хим. состав, структура, сплошность и др.), к-рыми определяется его потребительская ценность. В завис-ти от линейных размеров (/) различают три вида дефектов металла: макродефекты (/ > 50 мкм); микродефекты (/ = 10*50 мкм) и субмикродефекты (/ < 10 мкм). Макродефекты обнаруж. визуально (на поверхности деталей и полуфабрикатов), макрошлифах, хим. обработ, поверхностях, на поверхности макроизломов. Микродефекты выявляются при изучении микрошлифов и микроизломов с помощью световых микроскопов. Субмикродефекты могут быть выявлены только при электронно-микроскопич. анализе.
По природе выделяют дефекты металла: поверхностные; несплошности разных формы и размеров; включения нежелат. фаз недопуст. формы и размеров; искажения геометрич. формы; несоответствие технич. условиям ср. и локального хим. состава по осн. легир. эл-там и примесям, включая ликвац. неоднородность.
По происхождению различают металлургич. и неметаллургич. дефекты. Металлургич. дефекты подразд. на 4 вида: дефекты литейного происхожд. (неслитины, гор. и хол. трещины, раковины, пористость, ликвация и т.п.); дефекты деформац. происхождения (трещины, пузыри, плены, расслоение, полосчатость и др.); дефекты порошковой и гранульной технологии (включения инородных металлов, неметаллич. включения, пористость, несплошности и др.) и дефекты тер-мич. обработки (нагрев, пережог, обезуглерож., трещины, коробление и др.).
Неметаллургич. дефекты образуются при изготовл. деталей и изделий из фасонных отливок и деформиров. полуфабрикатов (дефекты сварки и пайки, механич. обработки, термин, обработки и т.д.).
2. Нарушение периодич. расположения (чередования) частиц (атомов, ионов, молекул) в кристаллич. решетке металла или сплава, изменяющее их физич. и др. св-ва.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• defect

 

дефект газотермического покрытия
дефект
Нарушение сплошности в напыленном материале и (или) на границе раздела между основой и покрытием, которое ухудшает эксплуатационные свойства газотермического покрытия.
[ ГОСТ 28076-89]

Тематики

• газотермическое напыление

Синонимы

• дефект

EN

• defect

FR

• défaut

 

изъян
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• defect

 

неисправность
отказ в работе
Состояние машины, характеризующееся неспособностью выполнять заданную функцию, исключая случаи проведения профилактического технического обслуживания, других запланированных действий или недостаток внешних ресурсов (например, отключение энергоснабжения).
Примечание 1
Неисправность часто является результатом повреждения самой машины, однако она может иметь место и без повреждения.
Примечание 2
На практике термины «неисправность», «отказ» и «повреждение» часто используются как синонимы.
[ ГОСТ Р ИСО 12100-1:2007]

неисправность
Состояние оборудования, характеризуемое его неспособностью выполнять требуемую функцию, исключая профилактическое обслуживание или другие планово-предупредительные действия, а также исключая неспособность выполнять требуемую функцию из-за недостатка внешних ресурсов.
Примечание - Неисправность часто является следствием отказа самого оборудования, но может существовать и без предварительного отказа.
[ГОСТ ЕН 1070-2003]

неисправность
Состояние технического объекта (элемента), характеризуемое его неспособностью выполнять требуемую функцию, исключая периоды профилактического технического обслуживания или другие планово-предупредительные действия, или в результате недостатка внешних ресурсов.
Примечания
1 Неисправность является часто следствием отказа самого технического объекта, но может существовать и без предварительного отказа.
2 Английский термин «fault» и его определение идентичны данному в МЭК 60050-191 (МЭС 191-05-01) [1]. В машиностроении чаще применяют французский термин «defaut» или немецкий термин «Fehler», чем термины «panne» и «Fehlzusstand», которые употребляют с этим определением.
[ ГОСТ Р ИСО 13849-1-2003]

Тематики

• безопасность в целом
• безопасность машин и труда в целом

EN

• abnormality
• abort
• abortion
• breakage
• breakdown
• bug
• defect
• disease
• disrepair
• disturbance
• fail
• failure
• failure occurrence
• fault
• faultiness
• fouling
• health problem
• layup
• malfunction
• problem
• shutdown
• trouble

DE

• Fehler

FR

• défaut

3.6.3 дефект (defect): Невыполнение требования (3.1.2), связанного с предполагаемым или установленным использованием.

Примечания

1 Различие между понятиями дефект и несоответствие (3.6.2) является важным, так как имеет подтекст юридического характера, особенно связанный с вопросами ответственности за качество продукции. Следовательно, термин «дефект» следует использовать чрезвычайно осторожно.

2 Использование, предполагаемое потребителем (3.3.5), может зависеть от характера информации, такой как инструкции по использованию и техническому обслуживанию, предоставляемые поставщиком (3.3.6).

Источник: ГОСТ Р ИСО 9000-2008: Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь оригинал документа

3.1. Дефект

Defect

По ГОСТ 15467

Источник: ГОСТ 27.002-89: Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения оригинал документа

4.5 дефект (defect): Несовершенство и/или плотность залегающих несовершенств, не соответствующие критериям приемки, установленным настоящим стандартом.

Источник: ГОСТ Р ИСО 3183-2009: Трубы стальные для трубопроводов нефтяной и газовой промышленности. Общие технические условия оригинал документа

3.8 дефект (defect): Несовершенство, имеющее размер, достаточный для отбраковки изделия на основании критериев, установленных настоящим стандартом.

Источник: ГОСТ Р 53366-2009: Трубы стальные, применяемые в качестве обсадных или насосно-компрессорных труб для скважин в нефтяной и газовой промышленности. Общие технические условия оригинал документа

3.9 дефект (defect): Несовершенство, имеющее размер, достаточный для отбраковки изделия на основании критериев, установленных настоящим стандартом.

Источник: ГОСТ Р 54383-2011: Трубы стальные бурильные для нефтяной и газовой промышленности. Технические условия оригинал документа

3.6 дефект (defect): Невыполнение требования, связанного с предполагаемым или установленным использованием.

Примечание 1 - Различие между понятиями «дефект» и «несоответствие» важно, поскольку у него есть юридические основания, связанные с ответственностью за качество выпускаемой продукции. Следовательно, термин «дефект» должен быть использован с чрезвычайной осторожностью.

Примечание 2 - Потребительские требования и предназначенное использование продукции должны быть установлены в документации, предоставляемой потребителю.

[ИСО 3534-2]

Источник: ГОСТ Р ИСО 2859-5-2009: Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку. Часть 5. Система последовательных планов на основе AQL для контроля последовательных партий оригинал документа

4.1.1 дефект (defect): Несовершенство, имеющее размер, достаточный для отбраковки изделия на основании критериев, установленных настоящим стандартом.

Источник: ГОСТ Р ИСО 13680-2011: Трубы бесшовные обсадные, насосно-компрессорные и трубные заготовки для муфт из коррозионно-стойких высоколегированных сталей и сплавов для нефтяной и газовой промышленности. Технические условия оригинал документа

3.1.4 дефект (defect): Невыполнение требуемого или ожидаемого в силу объективных причин, в том числе связанное с безопасностью.

Примечание - Требуемое или ожидаемое должно быть выполнимым в сложившихся обстоятельствах.

Источник: ГОСТ Р 50030.5.4-2011: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 5.4. Аппараты и элементы коммутации для цепей управления. Метод оценки рабочих характеристик слаботочных контактов. Специальные испытания оригинал документа

3.7 дефект (defect): Невыполнение требования, связанного с предусмотренным или установленным использованием.

Примечание - При наличии дефекта крепежное изделие не может функционировать по своему ожидаемому или предусмотренному использованию. [ИСО 9000]

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

3.6.3 дефект (defect): Невыполнение требования (3.1.2), связанного с предполагаемым или установленным использованием.

Примечания

1 Различие между понятиями дефект и несоответствие (3.6.2) является важным, так как имеет подтекст юридического характера, особенно связанный с вопросами ответственности за качество продукции. Следовательно, термин «дефект» следует использовать чрезвычайно осторожно.

2 Использование, предполагаемое потребителем (3.3.5), может зависеть от характера информации, такой как инструкции по использованию и техническому обслуживанию, предоставляемые поставщиком (3.3.6).

Источник: ГОСТ ISO 9000-2011: Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь

4. Дефект

D. Defect

E. Defect

F. Défaut

По ГОСТ 15467-79

Источник: ГОСТ 24166-80: Система технического обслуживания и ремонта судов. Ремонт судов. Термины и определения оригинал документа

3.2.39 дефект (defect): Невыполнение требования, связанного с предполагаемым или установленным использованием.

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

3.2.4.2 дефект (defect): Недостаток, исключающий приемку изделия в соответствии с настоящим стандартом.

Источник: ГОСТ Р ИСО 3183-1-2007: Трубы стальные для трубопроводов. Технические условия. Часть 1. Требования к трубам класса А оригинал документа

04.02.27 долговременная маркировка [ permanent marking]: Изображение, полученное с помощью интрузивного или неинтрузивного маркирования, которое должно оставаться различимым, как минимум, в течение установленного срока службы изделия.

Сравнить с терминологической статьей «соединение» по ИСО/МЭК19762-1¹⁾.

______________

¹⁾Терминологическая статья 04.02.27 не связана с указанной терминологической статьей.

<2>4 Сокращения

ECI интерпретация в расширенном канале [extended channel interpretation]

DPM прямое маркирование изделий [direct part marking]

BWA коррекция ширины штриха [bar width adjustment]

BWC компенсация ширины штриха [barwidth compensation]

CPI число знаков на дюйм [characters per inch]

PCS сигнал контраста печати [print contrast signal]

ORM оптический носитель данных [optically readable medium]

FoV поле обзора [field of view]

Алфавитный указатель терминов на английском языке

(n, k)symbology	04.02.13
add-on symbol	03.02.29
alignment pattern	04.02.07
aperture	02.04.09
auto discrimination	02.04.33
auxiliary character/pattern	03.01.04
background	02.02.05
bar	02.01.05
bar code character	02.01.09
bar code density	03.02.14
barcode master	03.02.19
barcode reader	02.04.05
barcode symbol	02.01.03
bar height	02.01.16
bar-space sequence	02.01.20
barwidth	02.01.17
barwidth adjustment	03.02.21
barwidth compensation	03.02.22
barwidth gain/loss	03.02.23
barwidth increase	03.02.24
barwidth reduction	03.02.25
bearer bar	03.02.11
binary symbology	03.01.10
characters per inch	03.02.15
charge-coupled device	02.04.13
coded character set	02.01.08
column	04.02.11
compaction mode	04.02.15
composite symbol	04.02.14
contact scanner	02.04.07
continuous code	03.01.12
corner marks	03.02.20
data codeword	04.02.18
data region	04.02.17
decodability	02.02.28
decode algorithm	02.02.01
defect	02.02.22
delineator	03.02.30
densitometer	02.02.18
depth of field (1)	02.04.30
depth of field (2)	02.04.31
diffuse reflection	02.02.09
direct part marking	04.02.24
discrete code	03.01.13
dot code	04.02.05
effective aperture	02.04.10
element	02.01.14
erasure	04.02.21
error correction codeword	04.02.19
error correction level	04.02.20
even parity	03.02.08
field of view	02.04.32
film master	03.02.18
finder pattern	04.02.08
fixed beam scanner	02.04.16
fixed parity	03.02.10
fixed pattern	04.02.03
flat-bed scanner	02.04.21
gloss	02.02.13
guard pattern	03.02.04
helium neon laser	02.04.14
integrated artwork	03.02.28
intercharacter gap	03.01.08
intrusive marking	04.02.25
label printing machine	02.04.34
ladder orientation	03.02.05
laser engraver	02.04.35
latch character	02.01.24
linear bar code symbol	03.01.01
magnification factor	03.02.27
matrix symbology	04.02.04
modular symbology	03.01.11
module (1)	02.01.13
module (2)	04.02.06
modulo	03.02.03
moving beam scanner	02.04.15
multi-row symbology	04.02.09
non-intrusive marking	04.02.26
odd parity	03.02.07
omnidirectional	03.01.14
omnidirectional scanner	02.04.20
opacity	02.02.16
optically readable medium	02.01.01
optical throw	02.04.27
orientation	02.04.23
orientation pattern	02.01.22
oscillating mirror scanner	02.04.19
overhead	03.01.03
overprinting	02.04.36
pad character	04.02.22
pad codeword	04.02.23
permanent marking	04.02.27
photometer	02.02.19
picket fence orientation	03.02.06
pitch	02.04.26
pixel	02.04.37
print contrast signal	02.02.20
printability gauge	03.02.26
printability test	02.02.21
print quality	02.02.02
quiet zone	02.01.06
raster	02.04.18
raster scanner	02.04.17
reading angle	02.04.22
reading distance	02.04.29
read rate	02.04.06
redundancy	03.01.05
reference decode algorithm	02.02.26
reference threshold	02.02.27
reflectance	02.02.07
reflectance difference	02.02.11
regular reflection	02.02.08
resolution	02.01.15
row	04.02.10
scanner	02.04.04
scanning window	02.04.28
scan, noun (1)	02.04.01
scan, noun (2)	02.04.03
scan reflectance profile	02.02.17
scan, verb	02.04.02
self-checking	02.01.21
shift character	02.01.23
short read	03.02.12
show through	02.02.12
single line (beam) scanner	02.04.11
skew	02.04.25
slot reader	02.04.12
speck	02.02.24
spectral response	02.02.10
spot	02.02.25
stacked symbology	04.02.12
stop character/pattern	03.01.02
structured append	04.02.16
substitution error	03.02.01
substrate	02.02.06
symbol architecture	02.01.04
symbol aspect ratio	02.01.19
symbol character	02.01.07
symbol check character	03.02.02
symbol density	03.02.16
symbology	02.01.02
symbol width	02.01.18
tilt	02.04.24
transmittance (l)	02.02.14
transmittance (2)	02.02.15
truncation	03.02.13
two-dimensional symbol (1)	04.02.01
two-dimensional symbol (2)	04.02.02
two-width symbology	03.01.09
variable parity encodation	03.02.09
verification	02.02.03
verifier	02.02.04
vertical redundancy	03.01.06
void	02.02.23
wand	02.04.08
wide: narrow ratio	03.01.07
X dimension	02.01.10
Y dimension	02.01.11
Z dimension	02.01.12
zero-suppression	03.02.17

<2>Приложение ДА¹⁾

______________

¹⁾

Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-2-2011: Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 2. Оптические носители данных (ОНД) 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