центральный блок обработки данных

1) Компьютерная техника: центральный процессор (CPU)

2) Военный термин: центральный пункт обработки данных

3) Техника: ЦП, центральный процессор

4) Бухгалтерия: центральный процессор (ЭВМ)

5) Вычислительная техника: центральный вычислительный блок, центральный процессор (сокр. CPU)

6) Бытовая техника: центральный процессорный элемент

7) Глоссарий компании Сахалин Энерджи: центральный узел подготовки газа (CPU; ЦУПГ)

8) Операционные системы: микропроцессор (то же, что и microprocessor (сокр. CPU))

9) Сахалин Ю: ЦПУ, центральный процессор (компьютера)

10) Химическое оружие: центральный блок обработки данных, центральный блок обработки данных (CPU)

11) Макаров: (CPU) центральный процессор

12) МИД: центральный процессор (ЦП)

1) Авиация: главный шпангоут

2) Техника: главная рама, мидель-шпангоут, несущий каркас, основная рама, основная станина, рама шасси, рама-шасси (трактора), силовой шпангоут, центральный блок (обработки данных)

3) Железнодорожный термин: опорная рама

4) Автомобильный термин: рама ходовой части, рама-шасси трактора

5) Музыка: центральный процессор

6) Телекоммуникации: центральное устройство

7) Вычислительная техника: основная стойка (ЭВМ), основной комплект (ЭВМ, включающий оперативную память, центральный процессор и каналы ввода-вывода)

8) Нефть: нижняя рама, основная траверса (в компенсаторе бурильной колонны)

9) Машиностроение: главная станина

10) Глоссарий компании Сахалин Энерджи: основная траверса в компенсаторе бурильной колонны

11) Автоматика: центральный процессор (ЭВМ), сочленённая рука (робота)

12) Макаров: основная конструкция, станина электромашины постоянного тока

13) Нефть и газ: основной шпангоут

1) центральный блок ( обработки данных)

2) основная стойка ( ЭВМ)

3) основной комплект (ЭВМ, включающий оперативную память, центральный процессор и каналы ввода-вывода)

1) основная рама; основная станина

2) рама-шасси ( трактора)

3) мидель-шпангоут

4) центральный блок ( обработки данных)

5) основная стойка ( ЭВМ)

[ˈju:nɪt]

accounting unit единица выбытия основного капитала accounting unit единица учета реального основного капитала accounting unit заменяющая единица основного капитала accounting unit счет, отражающий себестоимость объекта address unit вчт. адресуемая единица addressing unit вчт. наименьший адресуемый элемент arithmetic unit вчт. арифметический блок arithmetic unit вчт. арифметическое устройство arrived unit вчт. поступившее требование arriving unit вчт. поступающее требование audio response unit вчт. устройство речевого вывода bad unit вчт. неверное имя устройства bargaining unit участник переговоров unit rule амер. положение, по которому все делегаты штата голосуют за кандидата большинства; to be a unit амер. быть единодушным bearer unit партия ценных бумаг на предъявителя bonus unit премиальный фонд buffer unit вчт. буферный блок central processing unit, CPU вчт. центральный процессор central processing unit вчт. центральный процессор central unit вчт. центральный блок collection unit статистическая единица compilation unit вчт. единица компиляции computing unit вчт. вычислительный блок contract unit партия ценных бумаг, реализуемая по единой цене control unit блок управления control unit вчт. устройство управления cost unit единица стоимости central processing unit, CPU вчт. центральный процессор cubic unit единица объема currency unit денежная единица data flow unit вчт. блок потока данных data service unit вчт. устройство обработки данных data unit вчт. единица данных data unit вчт. элемент данных delayed unit вчт. ожидающее требование disk unit вчт. дисковое запоминающее устройство display unit вчт. дисплей display unit вчт. устройство отображения dwelling unit жилая секция dwelling unit жилой отсек economic unit экономический объект execution unit вчт. исполнительное устройство execution unit вчт. функциональный модуль facsimile unit аппарат факсимильной связи first-class unit вчт. требование с высшим приоритетом foreign unit иностранная денежная единица functional unit вчт. функциональное устройство graph unit вчт. графический модуль high-priority unit вчт. требование с высоким приоритетом identation unit вчт. отступ information unit вчт. элемент информации input unit вчт. блок ввода input unit вчт. входное устройство input unit вчт. входной блок input unit вчт. устройство ввода insertion unit вчт. вставной блок labour unit единица затрат труда lexical unit лексическая единица locking unit вчт. область блокирования logical unit name вчт. логическое имя устройства magnetic tape unit вчт. блок магнитной ленты magnetic-tape unit вчт. лентопротяжное устройство main control unit вчт. главное устройство управления management unit административное подразделение memory unit вчт. блок памяти memory unit запоминающее устройство memory unit вчт. запоминающее устройство modular unit модульная единица; подразделение модульной программы профобразования modular unit вчт. модульное устройство monitor unit вчт. монитор natural unit вчт. натуральная единица nonpriority unit вчт. требование не обладающее приоритетом off unit вчт. выключенное устройство on unit вчт. включенное устройство on-line unit вчт. подключенное устройство operational unit вчт. операционный блок option currency unit опционная денежная единица outgoing unit вчт. требование покидающее систему output unit вчт. блок вывода output unit вчт. выходное устройство output unit вчт. выходное утсройство output unit вчт. выходной блок output unit вчт. устройство вывода peripheral control unit вчт. контроллер внешнего устройства peripheral unit вчт. периферийное устройство power supply unit блок питания preempted unit вчт. требование с прерванным обслуживанием preempted units вчт. требования с прерванным обслуживанием priority unit вчт. требование с приоритетом processing unit вчт. блок обработки данных processing unit вчт. процессор processing unit вчт. устройство обработки данных product unit единица продукции production unit единица измерения продукции production unit предприятие production unit производственная единица program unit вчт. модуль программы purchasing unit потребительская единица raster unit вчт. шаг растра referral unit справочное бюро reporting unit единица отчетности resident unit вчт. резидентный модуль sample unit вчт. элемент выборки scaling unit вчт. пересчетное устройство sensory unit вчт. сенсорное устройство shaping unit вчт. формирователь share unit минимальное количество акций, являющееся единицей торговли на бирже statistical unit единица статистического учета storage unit вчт. запоминающее устройство terminal unit вчт. абонентский пункт terminal unit вчт. оконечное устройство terminal unit вчт. терминал thermal unit единица теплоты, калория time unit вчт. единица времени time unit вчт. такт unit тех. агрегат, секция, блок, узел, элемент unit агрегат unit блок unit мат., мед. единица unit единица; целое unit единица unit единица измерения; a unit of length единица длины unit изделие unit амер. количество часов классной работы, требуемое для получения зачета unit комплект unit вчт. модуль unit организационная единица unit партия ценных бумаг, реализуемая по единой цене unit подразделение unit секция unit структурная единица unit узел unit целое unit воен. часть; подразделение; соединение unit элемент выборки unit in service вчт. обслуживаемое требование unit of account (UA) расчетная денежная единица unit of allocation вчт. элемент размещения unit of currency денежная единица unit of currency единица валюты unit of homogeneous production единица однородной продукции unit of language вчт. языковая единица unit единица измерения; a unit of length единица длины unit of operation вчт. единица действия unit of production единица измерения продукции unit of production производственная единица unit of quantity единица количества unit of unit trust доля в общем инвестиционном траст-фонде (Великобритания) unit of value единица стоимости unit of value единица ценности unit rule амер. положение, по которому все делегаты штата голосуют за кандидата большинства; to be a unit амер. быть единодушным

1) Компьютерная техника: блок обработки данных, процессор для обработки данных

2) Техника: процессор данных (для обработки)

3) Телекоммуникации: процессор

4) Вычислительная техника: бортовой процессор, процессор обработки данных, центральный процессор

5) Космонавтика: устройство для обработки данных

6) Сетевые технологии: устройство обработки данных

1) Техника: основной блок обработки данных

2) Электроника: центральный процессор

1. basic processing unit - основной блок обработки данных; центральный процессор;

2. branch prediction unit - устройство прогнозирования ветвлений

 

процессор электронной управляющей машины коммутационной техники связи
процессор
Часть электронной управляющей машины коммутационной техники связи, непосредственно осуществляющая процесс обработки данных и управляющая им.
[ ГОСТ 23130-78]

Тематики

• компоненты техники связи

Синонимы

• процессор

EN

• central processing unit

 

центральное процессорное устройство
центральный процессор
ЦПУ
—
[Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо-русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993]

Тематики

• информационные технологии в целом

Синонимы

• центральный процессор
• ЦПУ

EN

• central processing unit
• CPU

 

центральный процессор
ЦП
Процессор, выполняющий в данной вычислительной машине или системе обработки информации основные функции по обработке информации и управлению работой других частей вычислительной машины или системы.
[ ГОСТ 15971-90]

Тематики

• системы обработки информации

Синонимы

• ЦП

EN

• central processing unit
• CPU

 

центральный процессорный блок
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• central processing unit
• CPU

19. Центральный процессор

ЦП

Central processing unit

CPU

Процессор, выполняющий в данной вычислительной машине или системе обработки информации основные функции по обработке информации и управлению работой других частей вычислительной машины или системы

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

 

блок распределения холодной воды
-
[Интент]т

Тематики

• ЦОДы (центры обработки данных)

EN

• CDU
• cooling distribution unit

 

центральный дисплей
(в помещении щита управления ТЭС, АЭС)
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• central display unit
• CDU

[ˈsteɪʃən]

station место, пост; battle station боевой пост; he took up a convenient station он занял удобную позицию station станция, пункт; life-boat station спасательная станция; broadcasting station радиостанция bus station автобусная станция called station вчт. вызываемая станция central station ж.-д. узловая станция coast-guard station морской пограничный пост combined heat and power station (CHP) теплоэлектростанция combined station вчт. комбинированная станция comfort station амер. общественная уборная commercial broadcasting station коммерческая радиотрансляционная станция commercial broadcasting station коммерческая телевизионная станция commercial radio station коммерческая радиостанция container freight station (CFS) пункт обработки грузовых контейнеров data station вчт. пункт сбора и обработки данных data station вчт. станция сети передачи данных display station вчт. дисплейный терминал duty station дежурный пост duty station место службы ex railway station франко-железнодорожная станция forwarding station пересылочная станция goods station товарная пристань goods station товарная станция goods station товарный склад station место, пост; battle station боевой пост; he took up a convenient station он занял удобную позицию station станция, пункт; life-boat station спасательная станция; broadcasting station радиостанция main station центральный вокзал master station вчт. ведущая станция master station вчт. главная станция operator station вчт. станция оператора police station полицейский участок polling station избирательный пункт, участок power station электростанция radio station радиостанция railway station железнодорожная станция railway station железнодорожный вокзал reading station вчт. блок считывания remote station далекая станция service station станция обслуживания (автомобилей) station воен. размещать; to station a guard выставить караул station attr. станционный station ставить на (определенное) место; помещать; to station oneself расположиться television station телевизионная станция terminal station абонентский пункт terminal station конечная станция terminal station тупиковая станция terminal station узловая станция terminal: terminal заключительный, конечный; terminal station конечная станция they returned to their several stations они вернулись на свои места work station вчт. автоматизированное рабочее место work station вчт. рабочая станция work: station attr. рабочий; work station (или position) рабочее место (у конвейера); work horse рабочая лошадь

 

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