Kontsentratorlar toʻgʻrisida tushincha

3.1.2. Kommutatorlarning konstruktiv bajarilishi va texnik parametrlari

Kommutatsiyalash operatsiyalarini tezlashtirish uchun bugungi kunda barcha kommutatorlar buyurtmali maxsuslashtirilgan KIS lar kommutatsiyaning asosiy operatsiyalarini bajarish uchun optimallashtirilgan ASIC lardan foydalanmoqda. ASIC (Application- Specific Integrated Circuit) integral sxemasi tarmoq adapterlari va kommutatorlarda keng qoʻllaniladi, MAS pogʻonasi vazifasini va koʻp sonli yuqori pogʻonali vazifalarni bajaradi. Bunday vazifalar toʻplamiga olisdagi (udalennogo) monitoring agentini qoʻllab-quvvatlash, kadrlarning navbatlash sxemalari, kompyuterni masofadan boshqarish vazifalari kiradi. Keng toʻplamli servis xizmatlari mavjud yirik tarmoqlar kommutatorlarida dasturlanadigan imkoniyatga ega protsessor ishlatiladi. Koʻpincha bitta kommutatorda bir necha maxsuslashtirilgan KISlar boʻlib, ulardan har bir operatsiyalarning funksional tugallangan qismlarini bajaradi. Kommutatorning muvaffaqiyatli ishlashi uchun u protsessorli mikrosxemalardan tashqari, portlar protsessorli mikrosxernalar orasida kadrlarni uzatish uchun tezkor ishlaydigan almashish qurilmaga ega boʻlishi kerak.

Hozirgi vaqtda kommutatorlarda almashish bogʻlamasi quyidagi sxemotexnik yechimlar asosida quriladi:
kommutatsion matritsa koʻrinishida;
“umumiy shina” sxemasi boʻyicha;
ajratiladigan koʻp kirishli xotira koʻrinishida.
Koʻpincha bu uchta sxemalar bitta kommutatorda kombinatsiyalanadi. Bu qurish variantlarining har birini atroflicha koʻrib chiqamiz.
Ajratiladigan xotirali kommutatorlar arxitekturasi portlar oʻzaro ishlashining uchinchi asos arxitekturasi hisoblanadi(3.5-rasm).
Portlar protsessorlarining chiqish bloklari ajratiladigan xotiraning qayta ulanadigan PI kirishi bilan, bu protsessorlarning chiqish bloklari esa, ajratiladigan xotiraning qayta ulanadigan P2 kirishi bilan ulanadi. Ajratiladigan xotiraning kirish va chiqishini qayta ulanishini portlarni boshqarish bloki (chiqish portlari navbatlari menejeri) boshqaradi.

3.5-rasm. Ajratiladigan xotirali kommutator arxitekturasi.

Ajratiladigan xotirada menejer ma’lumotlarni bir necha navbatlarini, har bir chiqish porti uchun bittadan boʻlgan navbatlarni tashkil etadi. Protsessorlarning kirish bloklari portlar menejeriga kadming joʻnatish manzili mos keladigan muayyan portning ma’lumotlarni yozish navbatiga soʻrovni uzatadi. Menejer navbat bilan xotiraning kirishini protsessorlar kirish bloklarining birini ulaydi, u kadr ma’lumotlarming bir qismini ma’lum chiqish portining navbatiga yozadi. Navbatlaming toʻlishi boʻyicha menejer, shuningdek, ajratiladigan xotira chiqishini portlar protsessorlari chiqishlariga navbatma-navbat ulashni amalga oshiradi va navbatlardagi ma’lumotlarni protsessorning chiqish blokiga yozadi.

Menejer bilan alohida portlar orasida ixcham taqsimlangan umumiy buferli xotiraning qoʻllanilishi port protsessori bufer xotirasiga qoʻyiladigan talablarni kamaytiradi. Biroq u kommutatorning portali orasida ma’lumotlarni almashtirishning zarur tezligini quvvatlash uchun yetarlicha tezkor ishlaydigan boʻlishi kerak.
Har bir bayon etilgan arxitekturalar oʻz afzalliklari va kamchiliklariga ega, shuning uchun koʻpincha murakkab kommutatorlarda bu arxitekturalar bir-birlari bilan kombinatsiyalarda qoʻllaniladi. Bunday kombinatsiyaga misol 3.6-rasmda keltirilgan.
Kommutator kommutatsion matritsa arxitekturasini ishlatadigan, maxsuslashtirilgan KIS asosida yigʻilgan qayd etilgan portlar (2 dan 12 gacha) modullaridan tashkil topgan. Agar oralarida ma’lumotlar kadrining uzatilishi kerak boʻlgan portlar bir modulga tegishli boʻlsa, u holda, kadrni uzatish moduldagi kommutatsion matritsa asosida protsessor orqali amalga oshiriladi. Agar portlar turli modullarga tegishli boʻlsa, protsessorlar umumiy shina boʻyicha muloqot qiladi. Bunday arxitekturada modul ichida kadrlarni uzatish modullararo uzatishga nisbatan tezroq amalga oshadi, chunki kommutatsion matritsa ishlaydi. Kommutatorlar ichki shinalarining tezligi sekundiga bir necha gigabitlarga, quvvatliroq modellarning tezliklari esa sekundiga bir necha oʻnlab gigabitlarga yetishi mumkin.

3.6-rasm. Kommutatsion matritsa va umumiy shina arxitekturala ri ning kombinatsiyasi.

Kommutatorlar - filtrlash tezligi va kadrlaming harakatlanishi kommutatorning asosiy ikki unumdorlik tavsiflaridir. Bu tavsiflar integral hisoblanadi, ular kommutatorning qay tarzda texnik ishlatilishiga bogʻliq boʻlmaydi.

Filtrlash tezligi kommutator quyidagi sanab oʻtilgan kadrlarni ishlov berish bosqichlarini bajaradigan tezlikdir:
1.Kadmi oʻz buferiga qabul qilish.
2.Kadmi joʻnatish manzili uchun portni topish maqsadida kommutatoming manzilli jadvalini koʻrib chiqish.
3.Joʻnatish porti va manba porti bitta mantiqiy segmentga tegishli boʻlganligi sababli kadmi oʻchirish.
Deyarli barcha kommutatorlaming filtrlash tezligi toʻxtatilmaydigan hisoblanadi va kommutator kadrlarni ularning kelishi suratida oʻchirishga ulguradi.
Navbatdagi muhim tavsif harakatlanish tezligi hisoblanadi.
Harakatlanish tezligi kommutator quyidagi sanab oʻtilgan kadrlarni ishlov berish bosqichlarini bajaradigan tezlikdir:
1.Kadrni oʻz buferiga qabul qilish.
2.Kadrni joʻnatish manzili uchun portni topish maqsadida kommutatorning manzilli jadvalini koʻrib chiqish.
3.Manzilii jadvalda topilgan joʻnatish porti orqali kadrni tarmoqqa uzatish.
Ham filtrlash tezligi, ham harakatlanish tezligi, odatda, sekundiga kadrlarda oʻlchanadi. Agar kommutator tavsiflarida qaysi protokol uchun va qanday kadr oʻlchami uchun filtrlash va harakatlanish tezliklarining qiymatlarini keltirilganligi aniqlanmasa, u holda, bu koʻrsatkichlar Ethernet protokoli va minimal oʻlchamdagi kadrlar, ya’ni 64 bayt uzunlikdagi kadrlar uchun berilgan hisoblanadi.
Kadrni uzatishning kechikishi kommutatorning kirish portiga kadrning birinchi bayti kelishi vaqtidan bu bayt uning chiqish portida paydo boʻlishi vaqtigacha oʻtgan vaqt sifatida oʻlchanadi. Kechikish kadr baytlarini buferga joylashtirishga ketgan vaqtdan, shuningdek, kommutator kadrni ishlov berishi, ya’ni manzilli jadvalni ко'rib chiqishi, filtrlash yoki harakatiantirish haqida yechim qabul kirish/chiqish porti muhitiga ruxsatni olishga ketgan vaqtlardan yigʻiladi.
Kommutator kiritadigan kechikish qiymati uning ish tartibiga bogʻliq emas. Agar kommutatsiya konveyer usulida amalga oshirilsa, u holda, kechikish, odatda, katta boʻlmaydi va 5 dan 40 mksgachani, kadrlar toʻliq buferga joylashtirilganda esa 50 dan 200 mksgachani (minimal uzunlikdagi kadrlar uchun) tashkil qiladi.
Kommutatorning unumdorligi uning portlari orqali vaqt birligida uzatiladigan foydalanuvchi ma’lumotlari soni orqali aniqlanadi (sekundiga megabitlarda oʻlchanadi). Kommutator kanalli pogʻonada ishlagani sababli uning uchun foydalanuvchi ma’lumotlari Ethernet, Token Ring, FDDI kanalli pogʻona kadrlar ma’lumotlari maydoniga oʻtkaziladigan ma’lumotlar hisoblanadi.
Kommutatorning unumdorligining maksimal qiymati doimo maksimal uzunliklardagi kadrlarda erishiladi, chunki bunda kadming xizmat axborotiga ustama sarflaming ulushi minimal boʻladi. Kommutator koʻp portli qurilma hisoblanadi, shuning uchun unga tavsif sifatida uning barcha portlari boʻyicha trafik bir vaqtda uzatilgandagi maksimal yigʻindi unumdorlikni berish qabul qilingan.
Kommutatorning yana bir muhim konstruktiv tavsifsi manzilli jadvalning maksimal sigʻimi hisoblanadi. U kommutator bir vaqtda operatsiyalar oʻtkazadigan MAS-manzillarning chegaraviy sonini aniqlaydi.
Kommutatorlar koʻpincha har bir port operatsiyalami bajarish uchun ajratilgan protsessorlami qoʻllaydi. Har bir port faqat soʻnggi vaqtlarda oʻzi ishlagan manzillar toʻplamini saqlaydi, shuning uchun turli protsessorli modullar manzilli jadvallarining nushalari mos tushmaydi.
Port protsessori xotirada saqlay oladigan MAS-manzillar maksimal sonining qiymati kommutatorning qoʻllanilish sohasiga bogʻliq. Ishchi guruhlar kommutatorlari, odatda portga faqatgina bir necha manzillarni quvvatlaydi, chunki ular mikrosegmentlarni tashkil etish uchun moʻljallangan. Boʻlimlar kommutatorlari bir necha yuzlab manzillarni, magistral tarmoqlar kommutatorlari esa bir necha mingiab, odatda, 4000- 8000 manzillarni qoʻllab-quvvatlashi kerak.