Wewnętrzna struktura przełącznika Ethernet

Na rys. 4 pokazano, jako przykładową, wewnętrzną strukturę przełącznika Ethernet firmy Hewlett-Packard, typ HP J2418A, na którą składa się: sześć procesorów pakietowych EEP (Ethernet Packet Processor), matryca przełączająca i moduł systemowy. Wyjściami przełącznika Ethernet jest sześć portów (oznaczonych odpowiednio Port 1 do Port 6), służących do podłączania hubów i serwerów (rys.3) lub hubów, serwerów i routera (rys. 6) lub hubów, serwerów i innych przełączników (rys. 7).

Do czego służą procesory pakietowe EEP ?

Z każdym portem przełącznika Ethernet, typ HP J2418A (rys. 4) związany jest jeden procesor EPP: łącznie więc w przełączniku znajduje się sześć procesorów EPP. Procesory EPP, współpracując z modułem systemowym, kierują (przełączają) pakiety informacyjne na właściwe trasy w sposób dynamiczny ("w przelocie") na podstawie zawartości tabeli adresowej oraz nagłówka pakietu informacyjnego. Każdy procesor EPP posiada pamięć do przechowywania 1900 adresów w sieci Ethernet oraz umożliwia buforowanie do 256 pakietów informacyjnych.

Jak działa matryca przełączająca ?

Sercem przełącznika Ethernet jest matryca przełączająca (rys. 4), dokonująca, stosownie do aktualnych potrzeb w sieci, dynamicznegop łączenia dwóch portów przełącznika ze sobą, tworząc trasę, zapewniającą komunikację w sieci LAN. Trasa ta może istnieć z dwiema innymi trasami (rys. 3 i rys. 6). Połaczenia te, w przypadku przełącznika HP j2418A, tworzy się bez udziału oprogramowania.

Przełącznik Ethernet umożliwia transmisję duplexową

Technologia Ethernet z założenia realizuje transmisje półduplexowe. Oznacza to, że określona stacja sieciowa w sieci Ethernet może, po tym samym łączu kablowym, nadawać lub odbierać informacje tylko w jednym kierunku, z maksymalną szybkością 10 Mb/s (rys. 5a). W przypadku próby równoczesnego nadawania i odbierania informacji, fakt ten rozpoznawany jest jako kolizja. Powoduje to pewne odczekanie, po którym następują próby ponowienia transmisji. Do głosu może dojść jednak tylko transmisja w trybie półduplexowym.

Matryca przełączająca, jako istotna część składowa przełącznika Ethernet, umożliwia realizację transmisji duplexowej, w ramach której równocześnie , po tym samym łączu kablowym, może odbywać się nadawanie i odbieranie informacji, z szybkością do 20 Mb/s (rys. 5). Na rys. 5 pokazano również różnicę pomiędzy transmisją półduplexową a transmisją duplexową.

Główne zastosowania przełączników Ethernet

Obecnie można wyróżnić dwa główne zastosowania przełącznika Ethernet: (1) przełącznik Ethernet w roli akceleratora wydziałowego oraz (2) przełącznik Ethernet jako szybka magistrala międzywydziałowa.

Pierwsze z wymienionych zastosowań, pokazane na rys. 6, realizuje efektywne (pozbawione przeciążeń) komunikacje pomiędzy grupami roboczymi a serwerami, np. w ramach jednego wydziału (departamentu), a także pomiędzy grupami roboczymi a innymi segmentami sieci LAN lub WAN, osiąganymi za pośrednictwem routera i magistrali światłowodowej.

Drugie zastosowanie, pokazane na rys. 7, dzięki kaskadowemu połączeniu przełączników Ethernet, i uzyskaniu transmisji duplexowej, dwukrotnie zwiększa przepustowość transmisji, przykładowo pomiędzy dwoma wydziałami, w których ulokowano przełączniki Ethernet.

Przełączniki wkraczają do innych technologii sieciowych

Idea przełączników, opisana powyżej dla sieci Ethernet, ostatnio okresie znajduje zastosowanie także w innych technologiach sieci komputerowych. Dotyczy to przede wszystkim sieci w technologii ATM (Asynchronous Transfer Mode), pracujących z szybkością 155 do 622 Mb/s, technologii FDDI z przełączaniem (Switched FDDI) oraz technologii Token Ring z przełączaniem (Switched Token Ring).

Około 15 firm oferuje obecnie przełączniki Ethernet. Należą do nich między innymi: Kaplana Inc., Hewlett Packard, Lannet Data Communications i Ungermann - Bass Inc. Dostawy przełączników zapowiedziały również Cabletron Systems Inc. I Digital Equipment Corp. (DEC).

Dotychczas DEC jest jedynym dostawcą przełączników FDDI, ale sprzedaż takich urządzeń zapowiedziały w najbliższej przyszłości Cabletron, Fibronics International Inc., Standard Microsystems Corp. (SMC).

Produkcję przełączników Token Ring anonsują: SynOptics Communicatins Inc., 3Com Corp. i Ungermann - Bass.

Należy podkreślić, że jedną z podstawowych przyczyn (obok już wymieniopnych) szybko rosnącej popularności przełączników, we wszystkich technologiach sieci komputerowych, jest możliwośc programowego organizowania grup roboczych, bez jakichkolwiek zmian w okablowaniu fizycznym sieci LAN.