[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
Свободные мысли о свободном софте
[an error occurred while processing this directive]
Logo CitForum CITForum на CD Форумы Газета Море(!) аналитической информации!
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
IT-консалтинг Software Engineering Программирование СУБД Безопасность Internet Сети Операционные системы Hardware
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]

21.04.2019

Google
WWW CITForum.ru
[an error occurred while processing this directive]

Новости мира IT:

Архив новостей

[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
Пятнадцатая техническая конференция «Корпоративные базы данных-2010»
Москва, 22–23 апреля
С Новым годом!

Генеральный спонсор
Техническая конференция
Корпоративные базы данных – 2008
Москва, 24–25 апреля
При поддержке РФФИ

Спонсор
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
На правах рекламы

Что это такое - коммутатор или маршрутизатор?

Николай Малых, BiLiM Systems Ltd.

Коммутация на уровне 3

Популярность Internet и корпоративных сетей intranets привела к значительному росту уровня сетевого трафика. За счет доступа пользователей к удаленным ресурсам и серверам потоки трафика становятся все менее локальными. Увеличение потока данных и делокализация трафика ведут к перегрузке маршрутизаторов. Для решения возникших задач большинство производителей сетевого оборудования пытаются решить задачу коммутации на сетевом уровне (уровень 3). Коммутация на сетевом уровне сможет обеспечить сочетание разумности маршрутизаторов и скорости коммутаторов.

Уровнем 3 называют сетевой уровень (network layer) модели OSI. На этом уровне маршрутизаторы выполняют свои функции на основе информации об адресах, используемой сетевыми протоколами типа IP и IPX. Традиционные коммутаторы работают на уровне 2 (уровень канала данных - data-link layer), рассылая пакеты на основе физических адресов сетевых устройств (VFC-адресов). Добавляя в коммутаторы средства работы с адресами сетевого уровня, производители сетевого оборудования создают устройства, часто называемые коммутаторами третьего уровня (layer-3 switch).

За время разработки таких устройств сложилось три основных варианта коммутации на уровне 3, поддерживаемые разными производителями и практически несовместимые между собой маршрутизирующие коммутаторы (routing switches), коммутаторы потоков (flow switching) и коммутирующие маршрутизаторы (switched routing).

Традиционная маршрутизация

Расчет маршрута и обработка пакетов полностью осуществляется программами уровня 3 (сетевой уровень модели OSI). После принятия решения о маршрутизации пакеты передаются аппаратным интерфейсам уровня 2. Для обмена информацией о маршрутизации используются стандартные протоколы.

Маршрутизирующие коммутаторы

Маршрутизирующие коммутаторы похожи на традиционные маршрутизаторы и определяют путь передачи на основе информации, хранящейся в заголовке 3 уровня для каждого пакета. Для маршрутизирующих коммутаторов характерны высокая производительность при небольшой цене, достигаемые за счет снижения числа функций и переноса большинства операций на уровень специализированных микросхем. В корректно разработанных маршрутизирующих коммутаторах функции маршрутизации полностью интегрированы в коммутатор и пакеты в процессе обработки не покидают узел коммутации (switching fabric).

Маршрутизирующие коммутаторы хорошо принимают администраторы сетей за их простоту (подобно традиционным коммутаторам), сочетающуюся с функциями традиционных маршрутизаторов. Маршрутизирующие коммутаторы должны обеспечивать поддержку большинства протоколов маршрутизации. Однако, прежде чем купить такой коммутатор, нужно проверить соответствие его возможностей вашим задачам. Обычно дополнительные функции, такие как поддержка добавочных протоколов (таких, как AppleTalk и IPX), сложных протоколов маршрутизации (IP Multicast и OSPF) и средств обеспечения безопасности (шифрование и брандмауеры), достаточно сильно снижают производительность маршрутизирующих коммутаторов.

Алгоритм работы маршрутизирующих коммутаторов можно понять из приведенного рисунка. Выбор пути происходит на уровне 3 и выполняется программными (чаще) или аппаратными средствами, а обработка пакетов осуществляется с помощью коммутатора на уровне 2. Для обмена данными о маршрутизации маршрутизирующие коммутаторы используют стандартные протоколы маршрутизации.

Ascend, Bay Networks, Cisco, Extreme, Foundry, IBM, Intel и Madge анонсировали свои маршрутизирующие коммутаторы. Каждое из анонсированных устройств обеспечивает снятие нагрузки с перегруженных маршрутизаторов сегодняшних сетей. Во многих случаях устройства могут сосуществовать с установленным оборудованием. маршрутизирующие коммутаторы предназначены в первую очередь для корпоративных приложений, хотя GRF IP Switch компании Ascend позиционируется как устройство для ISP и магистральных сетей.

Производители часто предлагают дополнительные новшества, обеспечивающие упрощение администрирования, связанного с функциями маршрутизации в маршрутизирующем коммутаторе. например, SwitchNode (Accellar 100) от Bay Networks поддерживает режим IP Autolearn, позволяющий коммутатору изучить топологию сети за счет мониторинга трафика ARP (Address Resolution Protocol - протокол разрешения адресов). ARP используется сетевыми устройствами для отображения адресов сетевого уровня на уровень аппаратных адресов. В сети с достаточно простой топологией маршрутизирующий коммутатор Switch Node можно установить без предварительной настройки и без изменения настроек существующих маршрутизаторов.

Коммутаторы потоков

Базовой концепцией коммутации потоков является обнаружение продолжительных потоков данных между двумя IP-узлами. Когда поток определяется программами уровня 3, между конечными точками организуется коммутируемое соединение и в дальнейшем поток управляется работающим на уровне 2 оборудованием (традиционные коммутаторы). Копирование файлов или Web-страницы с графикой являются типичными случаями возникновения потоков. Трафик, не удовлетворяющий требованиям потока, маршрутизируется традиционными способами. Использование коммутации потоков более эффективно в среде ATM или frame-relay, где потоки отображаются на виртуальные устройства или пути. Основной сферой применения коммутации потоков являются магистрали ISP или корпоративных сетей.

В сфере коммутации потоков основными разработчиками являются ATM Forum и компания Ipsilon. ATM Forum недавно предложил стандарт для коммутации потоков в ATM - MPOA (Multiprotocol Over ATM), но дальнейшая разработка этого стандарта была задержана. Воспользовавшись этой задержкой, компания Ipsilon предложила свой вариант коммутации потоков, называемый IP switching (коммутация IP). Компания Ipsilon разработала линейку коммутаторов IP, использующих протокол IFMP (Ipsilon Flow Management Protocol) для обмена информацией о потоках. Ipsilon расширяет поддержку своей платформы и поощряет других производителей, поддерживающих IFMP в своих маршрутизаторах и коммутаторах.

Расчет маршрутов и обработка пакетов осуществляются на уровне 3 (как в традиционных маршрутизаторах) до тех пор, пока не будет идентифицирован поток. После обнаружения потока обработка трафика переносится на уровень 2 (коммутатор). Коммутаторы потоков используют протоколы управления потоками для обмена информацией о потоках в сети.

Коммутирующие маршрутизаторы

Конечной целью и наиболее сложным этапом является разработка схем, снижающих нагрузку на маршрутизаторы и позволяющих коммутаторам выполнять операции по рассылке пакетов без проведения сложных расчетов маршрута.

Архитектура коммутации тегов (Tag Switching) компании Cisco является хорошим примером коммутирующих маршрутизаторов. Для реализации коммутации тегов маршрутизаторы Cisco сделаны программно-модернизируемыми, чтобы можно было использовать режимы tag-edge router или tag switch в зависимости от местоположения маршрутизатора в сети. Tag-edge router представляет собой маршрутизатор, расположенный на границе сети и добавляющий адресную информацию в форме идентификаторов фиксированной длины, называемых тегами, в пакеты, передаваемые в сеть. Tag switch представляет собой маршрутизатор или коммутатор, устанавливаемый внутри сети и использующий теги для определения маршрута для передачи каждого пакета через сеть. использование тегов снижает сложность декодирования адресной информации и просмотр таблиц при рассылке пакетов. Компания Cisco разработала также протокол TDP (Tag Distribution Protocol), позволяющий маршрутизаторам и коммутаторам распространять информацию о тегах, и предложила его IETF для стандартизации.

IBM MSS (Multiprotocol Switched Services) и 3Com FastIP поддерживают схемы, основанные на маршрутизации с использованием протокола NHRP (Next Hop Resolution Protocol). Используя NHRP, сетевой клиент запрашивает маршрут от назначенного сервера маршрутизации (route server). Если сервер маршрутизации может определить получателя, организуется коммутируемое соединение между конечными точками, за счет чего маршрутизатор просто устраняется из пути передачи пакетов. Для поддержки NHRP в сетевых компьютерах (networked PC) MSS требует дополнительных программ, а FastIP использования с компьютерах сетевых адаптеров 3Com.

Большинство схем коммутируемой маршрутизации разработано для устранения пробок в сложных IP-сетях (сети ISP и магистральные сети). Пытаясь обеспечить использование своих технологий в корпоративных сетях, компании Ascend, IBM и 3Com согласились на совместное использование технологий коммутации уровня 3.

Расчет маршрута и обработка пакетов осуществляется на уровне 3 как в традиционных маршрутизаторах за исключением тех случаев, когда теги содержат информацию о рассылке пакетов.

Применение

Коммутируемые технологии сетевого уровня еще слишком молоды для того, чтобы определить наиболее эффективные сферы применения каждой из них. Маршрутизирующие коммутаторы обеспечивают простоту установки и использования наряду с высокой интероперабельностью. Поскольку устройства этого класса не используют новых протоколов или стандартов, их легко установить в существующие сети. Коммутаторы потоков и коммутирующие маршрутизаторы используют патентованные технологии и протоколы, поэтому их разработка и использование могут быть ограничены.

Сравнение архитектур коммутации на уровне 3

Архитектура Маршрутизирующие коммутаторыКоммутация потоковКоммутирующие маршрутизаторы
Описание Функции традиционных маршрутизаторов интегрируются в коммутаторыПоток определяется на уровне 3 и коммутируется на уровне 2.Различные схемы для снижения сложности определения маршрута на уровне 3.
Преимущества Простота использования и настройки, интероперабельность с используемыми сетевыми устройствами.Устраняет сложность расчета пути после идентификации потока.Масштабируется для больших сетей. Упрощает маршрутизацию.
Недостатки Может терять некоторые функции маршрутизации. Могут возникать сложности при модернизации реализованных "в железе" функций.Архитектура запатентована несколькими производителями. При отсутствии потоков требуется использовать традиционные схемы маршрутизации. Архитектура запатентована несколькими производителями. Интероперабельность сомнительна.
Применение Магистрали корпоративных сетей и ISP.Магистрали ISP и WAN. Корпоративные сети, магистрали ISP, WAN.

Николай Малых, BiLiM Systems Ltd.

[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]

Планирование сроков проекта и вопросы осуществления лидерством проекта рассматриваются на сайте по управлению проектами.

[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]

Размещение рекламы — тел. +7 495 6608306, ICQ 232284597

[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]

Редакция рекомендует:

Последние комментарии:

Что мы знаем об iPhone 4G? (7)
16 июля, 20:25

Подписка на новости CITForum.ru

Новые публикации:

7 июля

  • Управление параллелизмом с низкими накладными расходами для разделенных баз данных в основной памяти

  • Рекурсивные запросы в Oracle

  • Жесткий диск WD10EARS с сектором 4 КБ. Подготовка к эксплуатации в Linux.

    Обзоры журнала Computer:

    Газета:

  • Московские пробки - исследование IBM

  • От Osborne до iPad: эволюция портативных компьютеров

    19 мая

  • Прозрачный механизм удаленного обслуживания системных вызовов

  • Система моделирования Grid: реализация и возможности применения

    Газета:

    Майкл Стоунбрейкер:

  • Ошибки в системах баз данных, согласованность "в конечном счете" и теорема CAP

  • Дискуссия по поводу "NoSQL" не имеет никакого отношения к SQL

    29 апреля

  • Материалы конференции "Корпоративные Базы Данных-2010"

  • Разные облики технологии баз данных (отчет о конференции)

    14 апреля

  • MapReduce: внутри, снаружи или сбоку от параллельных СУБД?

  • Научные вызовы технологиям СУБД

    Обзоры журнала Computer:

    31 марта

  • Рационализация согласованности в "облаках": не платите за то, что вам не требуется

  • Взаимные блокировки в Oracle

  • Архитектура среды тестирования на основе моделей, построенная на базе компонентных технологий

  • Объектное представление XML-документов

    Газета:

  • Microsoft для российских разработчиков: практика с элементами фундаментальности

    10 марта

  • HadoopDB: архитектурный гибрид технологий MapReduce и СУБД для аналитических рабочих нагрузок

  • Классификация OLAP-систем вида xOLAP

  • BGP. Три внешних канала. Балансировка исходящего и входящего трафиков

    Газета:

  • Что мы знаем об iPhone 4G?

    17 февраля

  • MapReduce и параллельные СУБД: друзья или враги?

  • Объектно-ориентированное программирование в ограничениях: новый подход на основе декларативных языков моделирования данных

  • Системологический подход к декомпозиции в объектно-ориентированном анализе и проектировании программного обеспечения

    Газета:

  • Эволюция Wine

    3 февраля

  • Дом на песке

  • Реальное переосмысление "формальных методов"

  • Интервью с Найджелом Пендзом

    Газета:

  • iPad. Первый взгляд на долгожданный планшет от Apple

  • Я не верю в iPad [an error occurred while processing this directive]

    20 января

  • SQL/MapReduce: практический подход к поддержке самоописываемых, полиморфных и параллелизуемых функций, определяемых пользователями

  • Данные на лету: как технология потокового SQL помогает преодолеть кризис

    Обзоры журнала Computer:

    2 декабря

  • Сергей Кузнецов. Год эпохи перемен в технологии баз данных

    18 ноября

  • Генерация тестовых программ для подсистемы управления памятью микропроцессора

  • Сравнительный анализ современных технологий разработки тестов для моделей аппаратного обеспечения

    Все публикации >>>


    [an error occurred while processing this directive]
  • [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
    Купить сотовые телефоны в М.Видео
    Отличные цены на сотовые телефоны. Бесплатная доставка. Заказ в интернет-магазине и по телефону (495) 644-28-51
    www.mvideo.ru [an error occurred while processing this directive]

    Регистрация доменов в зонах .ru, .com, .net. Компания Rusonyx.

    IT-консалтинг Software Engineering Программирование СУБД Безопасность Internet Сети Операционные системы Hardware

    [an error occurred while processing this directive]
    Информация для рекламодателей PR-акции, размещение рекламы — тел. +7 495 6608306, ICQ 232284597 Пресс-релизы — pr@citforum.ru
    Послать комментарий
    Информация для авторов

    Редакция раздаёт котят!

    Rambler's Top100 TopList liveinternet.ru: показано число просмотров за 24 часа, посетителей за 24 часа и за сегодня This Web server launched on February 24, 1997
    Copyright © 1997-2000 CIT, © 2001-2009 CIT Forum
    Внимание! Любой из материалов, опубликованных на этом сервере, не может быть воспроизведен в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Подробнее...
    [an error occurred while processing this directive]


    [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] реклама:
    Производство и продажа серверов | забронировать гостиницу Санкт Петербурга | платный хостинг | IBM Rational. Аналитика и инструменты
    [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]