4 Дәріс. D-linK жергілікті желісінің коммутаторлары

2-деңгейдің коммутациясы – аппараттық. Коммутаторда кадрдың таратылуы Application-Specific Integrated Circuits (ASIC) деп аталатын арнайы мамандандырылған контроллермен өңделеді. Коммутаторлар үшін  жасалған бұл технология үлкен емес кідіріспен гигабитті жылдамдықты үйлестіруге мүмкіндік береді.

2-деңгейлі коммутаторды қолданудың екі басты себебі бар:  желіні сегменттеу және жұмыс топтарын біріктіру. Коммутаторлардың жоғары өнімділігі желі өндірушілеріне физикалық сегментте түйін санын азайтуға мүмкіндік береді. Ірі желіні логикалық сегменттерге бөлу (сегменттерді жүктеу есебімен) желі өнімділігін, сондай-ақ мәлімет қорғалу деңгейін жоғарылату арқылы желі құрастыру икемділігін жоғарылатады және желіні басқаруды жеңілдетеді.

Екінші деңгейлі коммутацияның артықшылықтарына қарамастан бірнеше шектеулері де бар. Желіде коммутаторлардың бар болуы кең жолақты кадрлардың (broadcast) барлық желінің сегменті бойынша таралуына, оның мөлдірлігін сақтай отырып, бөгет болмайды.

Осылайша, желіге OSI моделінің 3-деңгейінің қызметі қажет екені анық. Үшінші деңгейлік коммутация – ASICs контроллерімен өңделетін десте таратуы жүретін аппараттық коммутация. 2-деңгей коммутаторына қарағанда 3-деңгей коммутаторлары MAC-адрестері негізінде емес, желілік деңгейдің ақпараты негізінде шешім қабылдайды. 3-деңгейлі коммутацияның негізгі мақсаты – 2-деңгейдің жылдамдығы мен маршруттаудың масштабталуын алу. 3-деңгейдің коммутаторы дестені өңдеуді маршрутизатор сияқты орындайды:

- 3-деңгейдің ақпараты негізінде (желілік адрес) дестенің белгілеу орнына жету жолын анықтайды;

- бақылау соммасын есептеу арқылы 3-деңгейдің тақырыбының бүтіндігін тексереді;

- дестенің желіде болу уақытын тексереді;

- кез келген қосымша ақпаратты өңдейді және оған жауап береді;

- ақпараттық басқару базасындағы статистиканы өңдейді (Management Information Base -MIB);

- қауіпсіздікті басқаруды қамтамасыз етеді (егер қажет болса);

-тарату кідірісіне сезімтал мультимедиялық қосымшалар үшін сервистің қажетті сапасын қамтамасыз етеді (QoS).

3-деңгейлі маршрузитатор мен коммутатордың арасындағы негізгі айырмашылық -  3-деңгейлі коммутация негізінде аппараттық іске асыру жатыр. Жалпы белгілеулі маршрутизаторларында дестелік коммутация бағдарлама арқылы іске асады. 3-деңгей коммутаторлары маршрутизаторларға қарағанда жылдамырақ және арзанырақ болғандықтан, оларды жергілікті желіде қолданған ыңғайлы.

4-деңгейлі коммутация 4-деңгей ақпаратын басқаруына жауап беретін желілік деңгейдің аппараттық маршруттау негізінде орындалады. Десте тақырыбындағы ақпарат әдетте желілік деңгей адрестелуін, 3-ші деңгей хаттамасының түрін, желіде болу уақытын (TTL) және бақылау соммасын өз құрамына кіргізеді. Дестеде сонымен қатар хаттама түрі және порт нөмірі секілді жоғарғы деңгейлердің хаттамасы жайлы ақпарат бар. 4-деңгейлі коммутацияның қарапайым анықтамасы – тек МАС немесе ІР адрес негізінде ғана емес, порт нөмірі секілді 4-деңгейдің параметрі негізінде де дестені тарату жайлы шешім қабылдау мүмкіндігі.

Маршрутизаторлар транспортты деңгей ақпараты негізінде трафикті басқара алады. Осы әдістің бірі рұқсаттың кеңейтілген тізімін құрастыру болып табылады (extended access lists).

Коммутаторлар  4-деңгейдің қызметін орындағанда олар тақырып ішіндегі TCP және UDP өрістерін оқиды да, осы дестеде ақпараттың қандай типі таратылып жатқанын анықтайды. Желі әкімшісі коммутаторды бағдарлап қоюы мүмкін: қосымша басымдылығына сәйкес тарфикті өңдеу. Бұл функция соңғы пайдаланушылар үшін сервис сапасын анықтауға мүмкіндік береді. Сервис сапасы анықталғанда, коммутация 4-деңгей коммутациясы пошталық хабарлама немесе FTP дестесіне қарағанда бейнеоконференция трафигіне көбірек өткізу жолағын бөледі. Егер таңдалған саясат трафикті басқаруды қосымша бойынша бөлу немесе әр қосымша шығаратын трафик көлемін есептеу керек болғанда 4-деңгей коммутациясы қажет. Бірақ 4-ші деңгей коммутациясын орындаушы коммутаторларға коммутация кестесінің үлкен санын анықтау және сақтау мүмкіндігі қерек болатын айта кету керек, әсіресе коммутатор корпоративті желінің ядросының ішінде қолданылса.