Fizičko strukturiranje mreže su korisne na mnogo načina, ali u nizu slučajeva, obično vezanih uz velike i srednje mreže, bez logičko strukturiranje mrežom je nemoguće proći. Najviše važno pitanje, koji se ne može riješiti fizičkim strukturiranjem, problem redistribucije prenesenog prometa između različitih fizičke segmente mreže.

U velika mreža prirodno nastaje heterogenost tokovi informacija: mreža se sastoji od mnogih podmreža radnih grupa, odjela, podružnica poduzeća i drugih administrativnih jedinica. U nekim slučajevima najintenzivnija razmjena podataka opažena je samo između računala koja pripadaju istoj podmreži mali dio pozivi se javljaju resursima računala koja se nalaze izvan lokalnih radnih grupa. U drugim poduzećima, pogotovo tamo gdje ih ima centralizirano skladištenje korporativnih podataka, koje aktivno koriste svi zaposlenici poduzeća, uočena je suprotna situacija: intenzitet vanjskih zahtjeva veći je od intenziteta razmjene između "susjednih" strojeva. No, bez obzira na to kako se vanjski i unutarnji promet distribuira, za poboljšanje učinkovitosti mreže, heterogenost tokovi informacija treba uzeti u obzir.

Mreža sa tipična topologija("guma", "prsten", "zvijezda"), u kojoj se sve fizičke segmente smatraju se jednim zajedničko okruženje, ispada da je neadekvatan strukturi tokovi informacija na velikoj mreži. Na primjer, u mreži sa zajedničkom sabirnicom, interakcija bilo kojeg para računala zauzima je za cijelo vrijeme razmjene, stoga, kako se broj računala u mreži povećava, sabirnica postaje usko grlo. Računala u jednom odjelu prisiljena su čekati da par računala u drugom odjelu završi razmjenu.

Riža. 8.5.

Riža. 8.6. Logička struktura nastavlja odgovarati "zajedničkoj sabirnici".

Da bismo riješili problem, morat ćemo napustiti ideju o jednom homogenom zajedničko okruženje. Na primjer, u gore razmotrenom primjeru, bilo bi poželjno osigurati da okviri koje odašilju računala odjela 1 idu izvan granica ovog dijela mreže ako i samo ako se ti okviri šalju nekom računalu iz ostali odjeli. S druge strane, samo oni okviri koji su adresirani na čvorove ove mreže trebaju ući u mrežu svakog odjela. S ovakvom organizacijom rada mreže, to izvođenje značajno povećati, jer računala jednog odjela neće mirovati dok računala drugih odjela razmjenjuju podatke.

Lako je primijetiti da smo u predloženom rješenju napustili ideju generalke zajedničko okruženje unutar cijele mreže, iako su ga ostavili unutar svakog odjela. Širina pojasa Komunikacijske linije između odjela ne bi trebale odgovarati propusnosti okruženja unutar odjela. Ako je promet između odjela samo 20% prometa unutar odjela (kao što je već navedeno, ova vrijednost može biti drugačija), tada propusnost komunikacijske linije i komunikacijska oprema povezivanje odjela može biti znatno niže od internog mrežnog prometa odjela.

Riža. 8.7.

Distribucija prometa namijenjenog računalima na određenom segmentu mreže, samo unutar tog segmenta, naziva se lokalizacija prometa . Logičko strukturiranje umrežavanje je proces dijeljenja mreže u segmente s lokaliziranim prometom.

Za logičko strukturiranje koriste se mreže komunikacijski uređaji:

• mostovi;
• prekidači;
• usmjerivači;
• pristupnici.

Most(most) dijeli zajednički prijenosni medij mreže na dijelove (često zvane logički segmenti), prenoseći informacije iz jednog segmenta u drugi samo ako je takav prijenos stvarno neophodan, odnosno ako adresa odredišnog računala pripada drugoj podmreži . Dakle, most izolira promet jedne podmreže od prometa druge, povećavajući ukupni performanse prijenosa podataka na liniji . Lokalizacija prometa ne samo da štedi propusnost, već i smanjuje mogućnost neovlaštenog pristupa podacima, jer okviri ne izlaze izvan granica svog segmenta, pa ih je napadaču teže presresti.

Na sl. Slika 8.8 prikazuje mrežu koja je izvedena iz mreže sa središnjim čvorištem (vidi sliku 8.5) zamjenom s mostom. Mreže odjela 1 i 2 sastoje se od zasebnih logičkih segmenata, a mreža odjela 3 sastoji se od dva logička segmenta. Svaki logički segment izgrađen je na temelju čvorišta i ima najjednostavniji fizička struktura formiran duljinama kabela koji povezuju računala s priključcima čvorišta. Ako korisnik računala A pošalje podatke korisniku računala B koji je u istom segmentu kao i on, tada će se ti podaci ponoviti samo na onim mrežna sučelja , koji su na slici označeni osjenčanim kružićima.

Riža. 8.8.

Mostovi se koriste za lokalizacija prometa hardverske adrese računala. Zbog toga je teško prepoznati pripada li određeno računalo određenom logičkom segmentu - sama adresa ne sadrži takve informacije. Dakle, most predstavlja podjelu mreže na segmente na prilično pojednostavljen način - on pamti kroz koji je port primljen okvir podataka od svakog računala na mreži, a potom šalje okvire namijenjene ovog računala, do ove luke. Točno topologije povezivanja Most ne poznaje logičke segmente. Zbog toga uporaba mostova dovodi do značajnih ograničenja konfiguracije mrežnih veza - segmenti moraju biti povezani na način da se u mreži ne formiraju zatvorene petlje.

Što se tiče principa obrade okvira, prekidač se praktički ne razlikuje od mosta. Jedina razlika je u tome što je to vrsta komunikacije višeprocesorski, budući da je svaki od njegovih priključaka opremljen specijaliziranim čipom koji obrađuje okvire pomoću algoritma premošćivanja, bez obzira na čipove drugih priključaka. Zbog toga je ukupna izvođenje Preklopnik obično ima puno bolje performanse od tradicionalnog mosta koji ima jednu procesorsku jedinicu. Može se reći da sklopke- Riječ je o mostovima nove generacije koji paralelno obrađuju okvire.

Ograničenja povezana s uporabom mostova i sklopki - prema

6 . STRUKTURIRANJE KAO SREDSTVO IZGRADNJE VELIKIH MREŽA

6.3. Logičko strukturiranje mreže

Strukturiranje fizičke mreže je višestruko korisno, ali u nekim slučajevima, obično vezanim uz velike i srednje mreže, nemoguće je bez logičkog strukturiranja mreže. Najvažniji problem koji se ne može riješiti fizičkim strukturiranjem ostaje problem redistribucije prenesenog prometa između različitih fizičkih segmenata mreže.

U velikoj mreži prirodno se javlja heterogenost tokova informacija: mreža se sastoji od mnogih podmreža radnih grupa, odjela, podružnica poduzeća i drugih administrativnih jedinica. Vrlo često se najintenzivnija razmjena podataka odvija između računala koja pripadaju istoj podmreži, a samo manji dio poziva dolazi do resursa računala koja se nalaze izvan lokalnih radnih grupa. Stoga se za poboljšanje učinkovitosti mreže mora uzeti u obzir heterogenost tokova informacija.

Mreža sa standardnom topologijom (sabirnica, prsten, zvijezda), u kojoj se svi fizički segmenti smatraju jednim zajedničkim medijem, pokazuje se neadekvatnom strukturi protoka informacija u velikoj mreži. Na primjer, u mreži sa zajedničkom sabirnicom, interakcija bilo kojeg para računala zauzima je za cijelo vrijeme razmjene, stoga, kako se broj računala u mreži povećava, sabirnica postaje usko grlo. Računala u jednom odjelu prisiljena su čekati par računala u drugom odjelu da dovrše razmjenu, i to unatoč činjenici da se potreba za komunikacijom između računala u dva različita odjela javlja puno rjeđe i zahtijeva vrlo malo propusnost.

Ova situacija nastaje zbog činjenice da je logična struktura ove mreže ostala homogena - ne uzima u obzir povećanje intenziteta prometa unutar odjela i pruža svim parovima računala jednake mogućnosti za razmjenu informacija (Sl. 17, a , 6).

Riža. 17. Kontradikcija između logičke strukture mreže i strukture tokova informacija

Rješenje problema je napuštanje ideje o jednom homogenom zajedničkom okruženju. Na primjer, u gore razmotrenom primjeru, bilo bi poželjno osigurati da okviri koje odašilju računala odjela 1 idu izvan granica ovog dijela mreže ako i samo ako se ti okviri šalju nekom računalu iz ostali odjeli. S druge strane, samo oni okviri koji su adresirani na čvorove ove mreže trebaju ući u mrežu svakog odjela. Ovakvom organizacijom rada mreže značajno će se povećati njezina izvedba jer računala jednog odjela neće mirovati dok računala drugih odjela razmjenjuju podatke.

PAŽNJA

Distribucija prometa namijenjenog računalima na određenom segmentu mreže samo unutar tog segmenta naziva se lokalizacija prometa. Logičko strukturiranje mreže je proces dijeljenja mreže u segmente s lokaliziranim prometom.

Odbijanje jednog zajedničkog medija za prijenos podataka također je potrebno u drugim slučajevima. Glavni nedostaci mreže na jednom zajedničkom mediju počinju se pojavljivati ​​kada se prekorači određeni prag broja čvorova povezanih na nju. Razlog je nasumična priroda metode pristupa mediju koja se koristi u svim tehnologijama lokalne mreže.

Utjecaj kašnjenja i kolizija na korisnu propusnost Ethernet mreže dobro se odražava na grafikonu prikazanom na sl. 18.

Riža. 18. Ovisnost korisne propusnosti Ethernet mreže

od faktora iskorištenja

Broj čvorova na kojima se iskorištenost mreže počinje približavati opasnoj granici ovisi o vrsti aplikacija koje se izvode u čvorovima: s dovoljno intenzivnim prometom njihov se broj smanjuje. Sličan problem događa se ne samo u velikim mrežama, već i na temelju radnih grupa, pa mreže takvih odjela zahtijevaju dodatno strukturiranje.

Ograničenja korištenja zajedničkog dijeljenog medija mogu se prevladati dijeljenjem mreže na više zajedničkih medija i povezivanjem pojedinačnih mrežnih segmenata s uređajima kao što su mostovi, preklopnici ili usmjerivači.

Navedeni uređaji odašilju okvire s jednog od svojih priključaka na drugi, analizirajući odredišnu adresu koja se nalazi u tim okvirima. Mostovi i preklopnici izvode operacije prijenosa okvira na temelju ravnih adresa sloj veze(MAC adrese) i usmjerivače na temelju broja mreže.

Logički segment predstavlja jedno zajedničko okruženje. Podjela mreže na logične segmente dovodi do činjenice da je opterećenje svakog od novoformiranih segmenata gotovo uvijek manje od opterećenja izvorne mreže.

Riječ "gotovo" uzima u obzir vrlo rijedak slučaj kada je sav promet unutar segmenata. Ako se to primijeti, to znači da je mreža netočno podijeljena na logičke podmreže, budući da je uvijek moguće identificirati grupu računala koja obavljaju zajednički zadatak.

Općenito, logično strukturiranje mreže dovodi do sljedećeg.

• Segmentacija povećava fleksibilnost mreže . Izgradnjom mreže kao skupa podmreža, svaka se podmreža može prilagoditi specifičnim potrebama radna skupina ili odjel. Također se može razmotriti i proces dijeljenja mreže na logičke segmente obrnuti smjer, kao proces stvaranja velike mreže od modula - postojećih podmreža.
• Podmreže poboljšavaju sigurnost podataka . Kada se korisnici spajaju na različite fizičke mrežne segmente, možete zabraniti pristup određenim korisnicima resursima drugih segmenata. Ugradnjom raznih logičkih filtara na mostove, prekidače i usmjerivači, možete kontrolirati pristup resursima, što repetitori ne dopuštaju.
• Podmreže olakšavaju upravljanje mrežom . Nuspojava smanjenje prometa i povećanje sigurnosti podataka je pojednostaviti upravljanje mrežom. Problemi su vrlo često lokalizirani unutar segmenta, jer problemi u jednoj podmreži ne utječu na druge. Podmreže tvore logičke domene upravljanja mrežom.

Pouzdanost mreže;

Izvođenje;

Balansiranje opterećenja pojedinih kanala;

Jednostavnost povezivanja novih čvorova;

Trošak mrežne opreme;

Trošak i jednostavnost instalacije kabela;

Objedinjavanje povezivanja različitih modula;

Mogućnost brzog emitiranja pristupa svim stanicama mreže;

Minimalna ukupna duljina komunikacijskih vodova itd.

Potpuno povezana topologija (slika 5.3.1, a).

Topologija mreže (slika 5.3.1, b).

Fizičko strukturiranje mreže

Za fizička veza Za različite segmente kabela lokalne mreže koristi se repetitor za povećanje ukupne duljine mreže (slika 5.3.4).

Riža. 5.3.4. Repetitor vam omogućuje produljenje duljine Ethernet mreže (na primjer, 10Base2).

Repetitor koji ima više od dva porta naziva se hub ili središte (stanica).

Čvorišta ponavljaju dolazne signale iz jednog od svojih portova na svojim drugim portovima.

Tako, ethernet čvorište ponavlja ulaznih signala na svim svojim lukama, osim onog iz kojeg dolaze signali (Sl. 5.3.5, a).

A čvorište Token Ring (sl. 5.3.5, b) ponavlja ulazne signale koji dolaze iz određenog priključka samo na jednom priključku - onom na koji je povezano sljedeće računalo u prstenu.

Riža. 5.3.5. Koncentratori raznih tehnologija.

Logičko strukturiranje mreže omogućuje preraspodjelu prenesenog prometa između različitih fizičkih mrežnih segmenata.

Primjer (slika 5.3.6).

Riža. 5.3.6. Mreža u kojoj se svi fizički segmenti smatraju jednim zajedničkim medijem pokazuje se neadekvatnom strukturi protoka informacija u velikoj mreži.

Distribucija prometa namijenjenog računalima na određenom segmentu mreže samo unutar tog segmenta naziva se lokalizacija prometa. Logičko strukturiranje mreže je proces dijeljenja mreže u segmente s lokaliziranim prometom.

Mostovi, preklopnici, usmjerivači i pristupnici koriste se za logično strukturiranje mreže.

Riža. 5.3.7. Logičko strukturiranje mreže pomoću mosta.

Usmjerivači izoliraju promet pouzdanije i učinkovitije od mostova pojedini dijelovi mreže jedni od drugih.

Gateway povezuje mreže sa različiti tipovi sistemski i aplikativni softver.

Zaključci:

1. Važna karakteristika Mreža je topologija - vrsta grafa čiji vrhovi odgovaraju mrežnim računalima (ponekad drugoj opremi, kao što su čvorišta), a rubovi odgovaraju fizičkim vezama između njih. Konfiguracija fizičke veze odlučan električne veze računala međusobno i mogu se razlikovati od konfiguracije logičkih veza između mrežnih čvorova. Logičke veze predstavljaju rute prijenosa podataka između mrežnih čvorova

2. Tipične topologije fizičkih veza su: potpuno povezane, mrežaste, zajednički autobus, topologija prstena i topologija zvijezda.

3. Za računalne mreže karakteriziraju i pojedinačne komunikacijske linije između računala i zajedničke, kada jednu komunikacijsku liniju naizmjenično koristi nekoliko računala. U potonjem slučaju nastaju čisto električni problemi potrebna kvaliteta signala kod spajanja više prijamnika i odašiljača na istu žicu, kao i logičke probleme podjele vremena pristupa tim vodovima.

4. Za adresiranje mrežnih čvorova koriste se tri vrste adresa: hardverske adrese, simbolička imena i složene numeričke adrese. U moderne mreže U pravilu se sve tri ove sheme adresiranja koriste istovremeno. Važno problem s mrežom je zadatak uspostavljanja korespondencije između adresa različitih vrsta. Ovaj se problem može riješiti ili potpuno centraliziranim ili distribuiranim sredstvima.

5. Da bi se uklonila ograničenja na duljinu mreže i broj njezinih čvorova, koristi se fizičko strukturiranje mreže pomoću repetitora i čvorišta.

6. Za poboljšanje performansi i sigurnosti mreže koristi se logičko strukturiranje mreže koje se sastoji od dijeljenja mreže na segmente na način da glavnina prometa računala u svakom segmentu ne izlazi izvan granica tog segmenta. Sredstva logičkog strukturiranja su mostovi, preklopnici, usmjerivači i pristupnici.

Na prošlom satu, a to je bilo predavanje br. 3, proučavali smo probleme vezane uz rješavanje problema komutacije u računalnim mrežama. Istovremeno su razmotreni pojedini problemi potrebni za rješavanje opće problematike komutacije u mreži, usporedne karakteristike i opseg korištenja metoda komutacije kanala i paketa, te suština mehanizama koji se koriste u mrežama s komutacijom paketa za premještanje. informacije putem mreže - prijenos datagrama i virtualni kanali.

Kako bismo provjerili kvalitetu asimilacije nastavnog materijala predavanja, provest ćemo kontrolnu anketu.

Kontrolna pitanja:

Koje posebne probleme treba riješiti da bi se omogućilo komutiranje u mreži?

Koji su kriteriji optimalnosti korišteni pri određivanju trase?

Objasniti bit operacija multipleksiranja i demultipleksiranja.

Glavne prednosti i nedostaci mreža s komutacijom krugova (paketa).

Bit datagramske metode prijenosa podataka.

Bit metode prijenosa podataka virtualnim kanalima.

Danas ćemo u razredu nastaviti proučavati temu br. 1: “Arhitektura računalne mreže” i razmotriti temu: « Struktura i karakteristike računalnih mreža."

1. Glavni dio

1. Fizičke i logičke mrežne strukture

1.1. Razlozi za strukturiranje mreža

U mrežama s malim (10-30) brojem računala najčešće se koristi jedno od sljedećeg: tipične topologije- zajednička sabirnica, prstenasta, zvjezdasta ili mrežasta mreža. Sve gore navedene topologije imaju svojstvo homogenosti. Ova homogenost strukture olakšava povećanje broja računala i olakšava održavanje i rad mreže. U velikim mrežama korištenje standardnih struktura dovodi do raznih ograničenja, od kojih su najvažnija:

ograničenja duljine komunikacije između čvorova;

ograničenja broja čvorova u mreži;

ograničenja intenziteta prometa koji generiraju mrežni čvorovi.

Za uklanjanje ovih ograničenja koriste se posebne metode strukturiranja mreže i posebna oprema za formiranje strukture - repetitori, čvorišta, mostovi, preklopnici, usmjerivači. Oprema ove vrste naziva se i komunikacijska oprema, što znači da uz pomoć nje pojedini segmenti mreže međusobno djeluju.

Razlikuju se topologija fizičkih veza (fizička struktura) i topologija logičkih veza (logička struktura). Konfiguracija fizičkih veza određena je električnim vezama računala, ovdje rubovi grafa odgovaraju segmentima kabela koji povezuju parove čvorova. Logičke veze su rute prijenosa podataka između mrežnih čvorova i formiraju se odgovarajućim konfiguriranjem komunikacijske opreme.

1.2. Fizičko strukturiranje mreže

Najjednostavniji komunikacijski uređaj je repetitor- koristi se za fizičko povezivanje različitih segmenata LAN kabela kako bi se povećala ukupna duljina mreže. Repetitor prenosi signale koji dolaze iz jednog segmenta mreže u druge segmente mreže. Repetitor vam omogućuje prevladavanje ograničenja duljine komunikacijskih linija poboljšanjem kvalitete odaslanog signala - vraćanjem njegove snage i amplitude, poboljšanjem rubova itd. Repetitor koji ima nekoliko priključaka i povezuje nekoliko fizičkih segmenata često se naziva središte, ili središte.

Rad čvorišta bilo koje tehnologije ima mnogo toga zajedničkog - oni ponavljaju signale koji dolaze iz jednog od njihovih priključaka na svojim drugim priključcima (vidi sliku 1). Čvorišta su uobičajena za gotovo sve osnovne tehnologije lokalne mreže -Ethernet, ArcNet, Znak Prsten, FDDI, Brzo Ethernet, Gigabit Ethernet. Dodavanje čvorišta u mrežu uvijek mijenja njegovu fizičku topologiju, ali ostavlja logičku topologiju nepromijenjenom. U mnogim slučajevima, fizička i logička topologija mreže su iste.

Fizičko strukturiranje mreže pomoću čvorišta korisno je ne samo za povećanje udaljenosti između mrežnih čvorova, već i za povećanje njezine pouzdanosti. Na primjer, ako računalo na Ethernet mreži s fizičkom zajedničkom sabirnicom, zbog kvara, počne kontinuirano prenositi podatke preko zajedničkog kabela, tada cijela mreža pada i postoji samo jedan izlaz za rješavanje problema - ručno isključivanje mrežni adapter ovog računala s kabela. U Ethernet mreži ovaj se problem može riješiti automatski - hub onesposobljava svoj port ako otkrije da čvor koji je na njega povezan predugo monopolizira mrežu

Riža. 1. Tehnološka čvorišta Ethernet i TokenRing.

Logičko strukturiranje mreže korištenjem mostova i preklopnika

Logičko strukturiranje mreže odnosi se na podjelu zajedničkog zajedničkog okruženja u logičke segmente koji predstavljaju nezavisna dijeljena okruženja s manjim brojem čvorova. Mreža podijeljena na logične segmente ima više visoke performanse i pouzdanost. Interakcija između logičkih segmenata organizirana je pomoću mostova i prekidača.

Razlozi za logično strukturiranje lokalnih mreža

Ograničenja mreže izgrađene na zajedničkom dijeljenom mediju

Kada gradite male mreže koje se sastoje od 10-30 čvorova, koristite standardne tehnologije na zajedničkim medijima za prijenos podataka dovodi do isplativih i učinkovita rješenja. U svakom slučaju, ova izjava vrijedi za vrlo velik broj današnjih mreža, čak i onih u kojima se prenose velike količine multimedijske informacije, - pojavom tehnologija velikih brzina s tečajevima od 100 i 1000 Mbit/s rješava se problem kvalitete transportnih usluga u takvim mrežama.

Učinkovitost zajedničkog okruženja za mala mreža manifestira se prvenstveno u sljedećim svojstvima:

· jednostavna topologija mreže, koja omogućuje jednostavno povećanje broja čvorova (unutar malih granica);

· nema gubitka okvira zbog prekoračenja međuspremnika komunikacijskih uređaja, budući da se novi okvir ne prenosi u mrežu dok se prethodni ne primi - logika srednje podjele sama regulira protok okvira i obustavlja stanice koje prečesto generiraju okvire, prisiljavajući da čekaju pristup;

· jednostavnost protokola, što je osiguralo nisku cijenu mrežnih adaptera, repetitora i čvorišta.

Prednosti strukturiranja logičke mreže

Ograničenja korištenja zajedničkog zajedničkog medija mogu se prevladati dijeljenjem mreže na više zajedničkih medija i povezivanjem pojedinačnih mrežnih segmenata s uređajima kao što su mostovi, preklopnici ili usmjerivači (slika).

Riža..Logičko strukturiranje mreže

Navedeni uređaji odašilju okvire s jednog od svojih priključaka na drugi, analizirajući odredišnu adresu koja se nalazi u tim okvirima. (Ovo je u suprotnosti sa čvorištima, koja ponavljaju okvire na svim svojim priključcima, prosljeđujući ih svim segmentima koji su na njih povezani, bez obzira u kojem se od njih nalazi odredišna stanica.) Mostovi i preklopnici izvode operaciju prosljeđivanja okvira na temelju ravne veze- slojne adrese, odnosno MAC adrese i usmjerivače na temelju broja mreže. U ovom slučaju, jedan zajednički medij koji stvaraju čvorišta (ili, u ekstremnom slučaju, jedan segment kabela) podijeljen je u nekoliko dijelova, od kojih je svaki spojen na priključak na mostu, preklopniku ili usmjerivaču.

Kažu da je u ovom slučaju mreža podijeljena na logične segmente ili je mreža podvrgnuta logičko strukturiranje. Logički segment predstavlja jedno zajedničko okruženje. Podjela mreže na logične segmente dovodi do činjenice da je opterećenje svakog od novoformiranih segmenata gotovo uvijek manje od opterećenja izvorne mreže. Posljedično, smanjuju se štetni učinci razdvajanja medija: smanjuje se latencija pristupa, au Ethernet mrežama smanjuje se intenzitet kolizija.

Većina velike mreže razvijen je na temelju strukture sa zajedničkom okosnicom, na koju su podmreže povezane mostovima i usmjerivačima. Ove podmreže služe različitim odjelima. Podmreže se dalje mogu podijeliti u segmente koji služe radnim grupama.

Općenito, dijeljenje mreže na logičke segmente poboljšava performanse mreže (rasterećenjem segmenata), kao i fleksibilnost dizajna mreže, povećavajući stupanj zaštite podataka i olakšavajući upravljanje mrežom.

Segmentacija povećava fleksibilnost mreže. Izgradnjom mreže kao skupa podmreža, svaka se podmreža može prilagoditi specifičnim potrebama radne grupe ili odjela. Na primjer, jedna podmreža može koristiti Ethernet tehnologiju i NetWare OS, a druga može koristiti Token Ring i OS-400, u skladu s tradicijom određenog odjela ili potrebama postojećih aplikacija. U isto vrijeme, korisnici obje podmreže imaju priliku razmjenjivati ​​podatke putem mrežnih uređaja kao što su mostovi, preklopnici i usmjerivači. Proces dijeljenja mreže na logičke segmente može se promatrati i u suprotnom smjeru, kao proces stvaranja velike mreže od modula - već postojećih podmreža.

Podmreže poboljšavaju sigurnost podataka. Kada se korisnici povezuju na različite fizičke segmente mreže, možete spriječiti određene korisnike da pristupe resursima na drugim segmentima. Instaliranjem raznih logičkih filtera na mostove, preklopnike i usmjerivače možete kontrolirati pristup resursima, što repetitori ne mogu.

Podmreže olakšavaju upravljanje mrežom. Nuspojava smanjenja prometa i povećanja sigurnosti podataka je da mrežom postaje lakše upravljati. Problemi su vrlo često lokalizirani unutar segmenta. Kao i u slučaju strukturiranih kabelski sustav, problemi na jednoj podmreži ne utječu na druge podmreže. Podmreže tvore logičke domene upravljanja mrežom.

Mreže moraju biti projektirane na dvije razine: fizičkoj i logičkoj. Logičan dizajn definira lokacije resursa, aplikacija i kako grupirati te resurse u logičke segmente.

Strukturiranje s mostovima i sklopkama

Ovo poglavlje raspravlja o uređajima za strukturiranje logičke mreže koji rade na razini podatkovne veze skupa protokola, naime mostovima i preklopnicima. Strukturiranje mreže također je moguće na temelju usmjerivača, koji koriste protokole za obavljanje ove zadaće mrežni sloj. Svaka metoda strukturiranja koristi se protokol kanala i uz pomoć mrežni protokol- ima svoje prednosti i nedostatke. Moderne mreže često koriste kombiniranu metodu logičkog strukturiranja - male segmente kombiniraju uređaji na razini veze u veće podmreže, koje su zauzvrat povezane usmjerivačima.

Dakle, mreža se može podijeliti na logičke segmente pomoću dvije vrste uređaja - mostova i/ili preklopnika (switch, switching hub). Most i prekidač su funkcionalni blizanci. Oba ova uređaja promoviraju okvire na temelju istih algoritama. Mostovi i preklopnici koriste dvije vrste algoritama: algoritam prozirni most, opisano u IEEE standard 802.ID ili algoritam izvorni most za usmjeravanje IBM tvrtka za Token Ring mreže. Ovi su standardi razvijeni davno prije prvog prekidača, pa koriste izraz "most". Kada je rođen prvi? industrijski model prebaciti za Ethernet tehnologije, potom je izvršio isti algoritam za promicanje IEEE 802.1D okvira, koji je deset godina razrađivan mostovima lokalnih i širokih mreža. Svi rade isto moderni prekidači. Prekidači koji prosljeđuju okvire protokola Token Ring rade pomoću algoritma Source Routing karakterističnog za IBM-ove mostove.

Glavna razlika između preklopnika i premosnika je u tome što premosnik obrađuje okvire sekvencijalno, dok preklopnik obrađuje okvire paralelno.

Ako su mostovi čak mogli usporiti mrežu kada je njihova izvedba bila manja od intenziteta međusegmentnog toka okvira, tada se preklopnici uvijek oslobađaju s port procesorima koji mogu prenositi okvire maksimalnom brzinom za koju je protokol dizajniran. Dodajući ovome paralelni prijenos okvira između priključaka učinio je performanse preklopnika nekoliko redova veličine većim od mostova - preklopnici mogu prenijeti do nekoliko milijuna okvira u sekundi, dok su mostovi obično obrađivali 3-5 tisuća okvira u sekundi. To je predodredilo sudbinu mostova i skretnica.

U budućnosti ćemo zvati uređaj koji promiče okvire pomoću algoritma mosta i radi na lokalnoj mreži, moderni termin"sklopka". Kada u sljedećem odjeljku opisujemo same algoritme 802.1D i Source Routing, tradicionalno ćemo nazvati uređaj mostom, kako se zapravo zove u ovim standardima.

Principi rada mostova

Transparentni algoritam rada mosta

Transparentni mostovi su nevidljivi za mrežne adaptere krajnjih čvorova, budući da samostalno grade posebnu adresnu tablicu, na temelju koje mogu odlučiti treba li dolazni okvir prenijeti u neki drugi segment ili ne. Mrežni adapteri, kada koriste prozirne mostove, rade potpuno isto kao iu slučaju njihove odsutnosti, odnosno ne poduzimaju nikakve radnje. dodatne akcije tako da okvir prolazi kroz most. Transparentni algoritam premošćivanja neovisan je o LAN tehnologiji na kojoj je most instaliran, tako da Ethernet transparentni mostovi rade potpuno isto kao FDDI transparentni mostovi.

Transparentni most gradi svoju adresnu tablicu pasivnim promatranjem prometa koji teče na segmentima povezanim s njegovim portovima. U ovom slučaju most uzima u obzir adrese izvora okvira podataka koji stižu na portove mosta. Na temelju adrese izvora okvira, most zaključuje da ovaj čvor pripada jednom ili drugom segmentu mreže.

Razmotrimo postupak automatskog stvaranja tablice adresa mosta i njezine upotrebe koristeći primjer jednostavne mreže prikazane na sl. 4.18.

Riža. 4.18.Princip rada prozirnog mosta

Most spaja dva logična segmenta. Segment 1 sastoji se od računala povezanih pomoću jednog segmenta koaksijalni kabel na port 1 mosta, a segment 2 - računala spojena drugim komadom koaksijalnog kabela na port 2 mosta.

Svaka luka mosta djeluje kao krajnji čvor svog segmenta s jednom iznimkom - bridge port nema vlastitu MAC adresu. Mostna luka posluje u tzv nečitljiv (promisquoe) način snimanja paketa, kada se svi paketi koji stignu na port spremaju u međuspremnik. Koristeći ovaj način rada, most nadzire sav promet koji se prenosi na segmentima koji su mu pripojeni i koristi pakete koji prolaze kroz njega za proučavanje sastava mreže. Budući da se svi paketi zapisuju u međuspremnik, mostu nije potrebna adresa porta.

Mostovi za usmjeravanje izvora

Mostovi za usmjeravanje izvora koriste se za povezivanje Token Rings i FDDI, iako se transparentni mostovi također mogu koristiti za istu svrhu. Izvorno usmjeravanje (SR) temelji se na činjenici da stanica pošiljateljica postavlja u okvir poslan drugom prstenu sve informacije o adresi o međumostovima i prstenovima kroz koje okvir mora proći prije nego što uđe u prsten na koji je stanica spojena - primatelj. Iako naziv ove metode uključuje pojam "usmjeravanje", ne postoji pravo usmjeravanje u strogom smislu ovog pojma, budući da mostovi i stanice još uvijek koriste samo informacije na razini MAC-a za prijenos okvira podataka i zaglavlja na razini mreže za mostove ove vrste i dalje ostaju nerazlučivi dio podatkovnog polja okvira.

Pogledajmo principe rada Source Routing mostova (u daljnjem tekstu SR mostovi) na primjeru mreže prikazane na sl. 4.21. Mreža se sastoji od tri prstena povezana s tri mosta. Za postavljanje rute, prstenovi i mostovi imaju identifikatore. SR mostovi ne grade adresnu tablicu, ali kada pomiču okvire, koriste informacije dostupne u odgovarajućim poljima okvira podataka.

Riža. 4.21.Izvor Usmjeravanje mostova

Prilikom primanja svakog paketa, SR most treba samo pogledati polje informacija o usmjeravanju (RIF) u Token Ring ili FDDI okviru da vidi sadrži li ono svoj identifikator. I ako je tamo prisutan i popraćen je identifikatorom prstena s kojim je povezan ovaj most, tada u ovom slučaju most kopira dolazni okvir u navedeni prsten. U suprotnom, okvir se ne kopira u drugi prsten. U oba slučaja, izvorna kopija okvira vraća se duž originalnog prstena do stanice pošiljatelja, a ako je poslana u drugi prsten, bit A (prepoznata adresa) i C (kopiran okvir) bit okvira polje statusa postavljeno je na 1 kako bi obavijestilo stanicu pošiljatelja da je odredišna stanica primila okvir (na u ovom slučaju prebačen mostom u drugi prsten).

RIF polje ima kontrolno potpolje koje se sastoji od tri dijela.

· Vrsta okviradefinira tip polja RIF. postojati Različite vrste RIF polja koja se koriste za pronalaženje rute i slanje okvira duž poznate rute.

· Polje maksimalna duljina okvir koristi most za povezivanje prstenova koji imaju različite MTU vrijednosti. Koristeći ovo polje, most obavještava stanicu o maksimalnoj mogućoj duljini okvira (tj. minimalna vrijednost MTU kroz cijelu kompozitnu trasu).

· RIF duljina poljaje neophodan budući da je broj deskriptora rute koji specificiraju identifikatore presječenih prstenova i mostova unaprijed nepoznat.

Izvorni algoritam usmjeravanja koristi dva dodatna vrsta okvir - single-route broadcast frame-researcher SRBF (single-route broadcast frame) i multi-route broadcast frame-researcher ARBF (all-route broadcast frame).

Administrator mora ručno konfigurirati sve SR mostove za prosljeđivanje ARBF okvira na svim portovima osim izvornog porta okvira, a za SRBF okvire, neki portovi mosta moraju biti blokirani kako bi se spriječile petlje u mreži.

Mostovi s izvornim usmjeravanjem imaju i prednosti i nedostatke u usporedbi s transparentnim mostovima, kao što je prikazano u tablici. 4.1.

Tablica 4.1.Prednosti i nedostaci mostova za usmjeravanje izvora

Do nekog vremena ovaj se problem rješavao na dva načina. Jedan pristup bio je korištenje ili samo izvornog usmjeravanja ili samo transparentnih mostova na svim segmentima. Drugi način bio je instaliranje rutera. Danas postoji i treće rješenje. Temelji se na standardu koji omogućuje kombiniranje obje tehnologije mosta u jednom uređaju. Ovaj standard, nazvan SRT (Source Route Transparent), omogućuje mostu rad u bilo kojem načinu rada. Most gleda posebne oznake u zaglavlju okvira Token Ringa i automatski određuje koji algoritam primijeniti.

Ograničenja topologije premoštene mreže

Loša zaštita od oluja jedno je od glavnih ograničenja mosta, ali ne i jedino. Drugo ozbiljno ograničenje je njihovo funkcionalnost je nemogućnost podržavanja mrežnih konfiguracija u obliku petlje.

LAN sklopke

Switch je uređaj koji prosljeđuje okvire pomoću algoritma premošćivanja i radi na lokalnoj mreži.

Full duplex LAN protokoli

Promjene u radu MAC razine tijekom full-duplex rada

Sama tehnologija preklopa nema izravan utjecaj na metodu pristupa medijima koju koriste priključci preklopnika. Prilikom povezivanja segmenata koji predstavljaju zajednički medij, port preklopnika mora podržavati half-duplex mod, budući da je jedan od čvorova ovog segmenta.

Međutim, kada na svaki port preklopnika nije povezan segment, već samo jedno računalo, i to preko dva odvojena kanala, kao što se događa u gotovo svim standardima fizička razina, osim za koaksijalne verzije Etherneta, situacija postaje manje jasna. Priključak može raditi iu normalnom half-duplex modu iu full-duplex modu. Spajanje na priključke sklopke ne segmentira, već pojedinačna računala nazvao mikrosegmentacija.

U normalni mod U tom će slučaju port preklopnika prepoznati kolizije dio mreže koji uključuje odašiljač preklopnika, odašiljač mrežnog prilagodnika računala, prijemnik mrežnog prilagodnika računala i dva. upletene parice, povezivanje odašiljača s prijamnicima (Sl. 4.27).

Riža. 4.27.Domena kolizije formirana od računala i priključka preklopnika

Do sudara dolazi kada port preklopnika i odašiljači mrežnog adaptera istovremeno ili gotovo istovremeno počnu slati svoje okvire, vjerujući da je segment prikazan na slici slobodan. Istina, vjerojatnost sudara u takvom segmentu mnogo je manja nego u segmentu koji se sastoji od 20-30 čvorova, ali nije nula.

U full duplex modu, istovremeni prijenos podataka odašiljačem porta preklopnika i mrežnim adapterom ne smatra se kolizijom. U principu, ovo je prilično prirodan način rada za pojedinačne full-duplex komunikacijske kanale, a često se koristi u protokolima teritorijalne mreže. Na full duplex komunikacija Ethernet priključci može prenositi podatke brzinom od 20 Mbit/s - 10 Mbit/s u svakom smjeru.

Naravno, neophodno je da MAC čvorovi uređaja u interakciji to podržavaju poseban način rada. U slučaju da samo jedan čvor podržava full duplex mod, drugi će čvor konstantno detektirati kolizije i obustaviti svoj rad, dok će drugi čvor nastaviti slati podatke koje u tom trenutku nitko ne prima. Promjene koje je potrebno napraviti u logici MAC čvora kako bi mogao raditi u full duplex modu su minimalne - trebate samo poništiti fiksiranje i rukovanje kolizijom u Ethernet mrežama, i Mreže tokena Ring i FDDI - šalju okvire na preklopnik bez čekanja da pristupni token stigne, već samo kada ga krajnji čvor treba. Zapravo, kada radi u full duplex modu, MAC čvor ne koristi metodu pristupa mediju dizajniranu za ovu tehnologiju.

Kada se koriste full-duplex verzije protokola, postoji određena konvergencija različitih tehnologija, budući da je metoda pristupa uvelike odredila lice svake tehnologije. Tehnološka razlika ostaje raznih formata okvira, kao i u postupcima praćenja ispravnog rada mreže na fizičkoj razini i razini podatkovne veze.

Full-duplex verzije protokola također se mogu implementirati u mostove. Za to nije bilo temeljnih prepreka, samo je u razdoblju korištenja lokalnih mostova postojala potreba za prijenos velike brzine Nije bilo prometa među cestama.

Problem s kontrolom protoka tijekom full duplex rada

Jednostavno odbijanje podržavanja algoritma za pristup zajedničkom mediju bez ikakvih izmjena protokola dovodi do povećane vjerojatnosti gubitka okvira na preklopnicima, budući da to rezultira gubitkom kontrole nad protokom okvira koje krajnji čvorovi šalju u mrežu. Ranije je protok okvira bio reguliran metodom pristupa zajedničkom mediju, tako da je čvor koji generira okvire prečesto bio prisiljen čekati svoj red na medij i stvarni intenzitet protoka podataka koje je ovaj čvor slao u mrežu. bio primjetno manji od intenziteta koji bi čvor želio poslati mreži. Prilikom prebacivanja u full-duplex način rada, čvoru je dopušteno slanje okvira preklopniku kad god mu to zatreba, tako da mrežni preklopnici mogu doživjeti zagušenja u ovom načinu rada bez ikakvog načina reguliranja ("usporavanja") protoka okvira.

Razlog preopterećenja obično ne leži u činjenici da preklopnik blokira, odnosno nema dovoljno procesorske performanse za servisiranje protoka okvira, već u ograničenoj propusnosti pojedinog porta, što je određeno vremenskim parametrima protokol. Na primjer, Ethernet priključak ne može prenijeti više od 14.880 okvira u sekundi osim ako ne krši vremenske odnose utvrđene standardom.

Stoga, ako je ulazni promet neravnomjerno raspoređen između izlaznih portova, lako je zamisliti situaciju u kojoj će promet s ukupnim prosječnim intenzitetom većim od maksimuma protokola biti poslan na bilo koji izlazni port preklopnika. Na sl. 4.28 prikazuje upravo takvu situaciju kada luka 3 prekidač usmjerava promet iz luka 1,2,4 i 6, s ukupnim intenzitetom od 22.100 sličica u sekundi. Luka 3 Ispada da je 150% opterećen, kada okviri uđu u međuspremnik priključka brzinom od 20 100 okvira u sekundi, a izađu brzinom od 14 880 okvira u sekundi, unutarnji međuspremnik izlaznog priključka počinje se stalno puniti neobrađenim okvirima. .

Riža. 4.28.Prekoračenje međuspremnika porta zbog neravnoteže prometa

Bez obzira na veličinu međuspremnika porta, sigurno će se preliti u nekom trenutku. Lako je izračunati da će s veličinom međuspremnika od 100 KB u gornjem primjeru međuspremnik biti potpuno ispunjen 0,22 sekunde nakon što počne s radom (međuspremnik ove veličine može pohraniti do 1600 okvira veličine 64 bajta). Povećanje međuspremnika na 1 MB će povećati vrijeme punjenja međuspremnika na 2,2 sekunde, što je također neprihvatljivo. A kadrovski gubici uvijek su vrlo nepoželjni, jer se smanjuju korisna izvedba mrežu, a preklopnik koji gubi okvire može značajno pogoršati performanse mreže umjesto da ih poboljša.

LAN preklopnici nisu prvi uređaji koji se susreću s ovim problemom. Mostovi također mogu doživjeti zagušenja, ali takve su situacije bile rijetke pri korištenju mostova zbog niskog intenziteta međusegmentnog prometa, tako da programeri mostova nisu ugradili mehanizme kontrole protoka u lokalne mrežne protokole ili u same mostove. U globalne mreže Preklopnici tehnologije X.25 podržavaju LAP-B protokol sloja veze, koji ima posebne okvire kontrole protoka "Prijemnik spreman" (RR) i "Prijemnik nije spreman" (RNR), slične namjene okvirima protokola LLC2 (ovo ne iznenađuje, budući da oba protokola pripadaju HDLC obitelji protokola LAP-B protokol radi između susjednih preklopnika mreže X.25 i, kada red čekanja preklopnika dosegne opasnu granicu, zabranjuje svojim najbližim susjedima da mu šalju okvire pomoću “Prijemnika”. nije spreman” sve dok se red čekanja ne smanji na normalnu razinu. U mrežama X.25 takav je protokol neophodan, budući da te mreže nikada nisu koristile zajednički medij za prijenos podataka, već su radile preko pojedinačnih komunikacijskih kanala u punom dupleksu. .

Pri razvoju lokalnih mrežnih komutatora situacija je bila bitno drugačija od situacije u kojoj su nastajale teritorijalne mrežne komutatore. Glavni zadatak bio je očuvati krajnje čvorove nepromijenjenima, što je isključivalo prilagodbu lokalnih mrežnih protokola. A u tim protokolima nije bilo postupaka kontrole protoka - opće okruženje prijenos podataka u načinu dijeljenja vremena eliminirao je situacije u kojima bi mreža bila preopterećena neobrađenim okvirima. Mreža nije akumulirala podatke ni u jednom međuspremniku kada je koristila samo repetitore ili čvorišta.

Korištenje prekidača bez promjene protokola rada opreme uvijek stvara rizik od gubitka okvira. Ako priključci preklopnika rade u normalnom, to jest poludupleksnom načinu rada, preklopnik ima mogućnost izvršiti neki utjecaj na krajnji čvor i prisiliti ga da obustavi prijenos okvira dok se unutarnji međuspremnici preklopnika ne isprazne. Nestandardne metode kontrola toka u preklopnicima uz održavanje nepromijenjenog pristupnog protokola bit će raspravljena u nastavku.

Ako sklopka radi u full-duplex modu, tada se radni protokol krajnjih čvorova i njegovih priključaka i dalje mijenja. Stoga, kako bi se podržao način rada preklopnika s punim dupleksom, imalo je smisla malo modificirati protokol interakcije čvora ugradnjom u njega eksplicitnog mehanizma kontrole toka okvira.

Kontrola protoka okvira tijekom poludupleksnog rada

Kada port radi u poludupleksnom načinu rada, sklopka ne može promijeniti protokol i koristiti nove naredbe kao što su Obustavi prijenos i Nastavi prijenos za kontrolu toka.

Ali preklopnik ima mogućnost utjecati na krajnji čvor koristeći mehanizme algoritma pristupa mediju, koji krajnji čvor mora slijediti. Ove se tehnike temelje na činjenici da se krajnji čvorovi striktno pridržavaju svih parametara algoritma za pristup medijima, ali portovi preklopnika to ne čine. Postoje dva glavna načina za kontrolu toka okvira: povratni pritisak na krajnji čvor i agresivno snimanje medija.

Metoda protutlaka sastoji se od stvaranja umjetnih kolizija u segmentu koji šalje previše okvira preklopniku. Da bi to učinio, preklopnik obično koristi sekvencu zastoja koja se šalje na izlaz porta na koji je segment (ili čvor) spojen da obustavi njegovu aktivnost. Dodatno, metoda protutlaka može se koristiti u slučajevima kada port procesor nije dizajniran za podršku maksimalnog mogućeg ovog protokola promet. Jedan od prvih primjera korištenja metode povratnog pritiska vezan je upravo za takav slučaj - metodu je primijenio LANNET u modulima LSE-1 i LSE-2, namijenjenim za komutaciju Ethernet prometa maksimalnog intenziteta od 1 Mbit. /s odnosno 2 Mbit/s.

Druga metoda "kočenja" krajnjeg čvora kada su interni međuspremnici preklopnika preopterećeni temelji se na tzv. agresivno ponašanje priključka preklopnika prilikom hvatanja medija bilo nakon završetka prijenosa sljedećeg paketa, bilo nakon kolizije. Ova dva slučaja ilustrirana su na sl. 4.29, A I b.

Riža. 4.29. Agresivno ponašanje prebacivanje kada su međuspremnici preopterećeni

U prvom slučaju preklopnik je završio slanje sljedećeg okvira i umjesto tehnološke pauze od 9,6 μs, napravio pauzu od 9,1 μs i započeo slanje novog okvira. Računalo nije moglo preuzeti okruženje jer je čekalo standardnu ​​pauzu od 9,6 µs i zatim otkrilo da je okruženje već zauzeto.

U drugom slučaju, okviri prekidača i računala su se sudarili i otkriven je sudar. Budući da je računalo pauzirano nakon sudara na 51,2 μs, kako zahtijeva standard (interval odgode je 512 bitnih intervala), a prekidač - 50 μs, tada u ovom slučaju računalo nije moglo prenijeti svoj okvir.

Prekidač može koristiti ovaj mehanizam adaptivno, povećavajući njegovu agresivnost prema potrebi.

Mnogi proizvođači koriste kombinaciju dviju opisanih metoda za implementaciju prilično suptilnih mehanizama za kontrolu protoka okvira tijekom preopterećenja. Ove metode koriste algoritme za izmjenu poslanih i primljenih okvira (interleave okvira). Algoritam isprepletanja mora biti fleksibilan i omogućiti računalu da u kritičnim situacijama odašilje nekoliko vlastitih za svaki primljeni okvir, rasterećujući interni međuspremnik okvira, i ne nužno smanjujući intenzitet prijema okvira na nulu, već ga jednostavno smanjujući na potrebna razina.

U gotovo svim modelima prekidača, osim većine jednostavni modeli za radne grupe implementirajte jedan ili drugi algoritam za kontrolu toka okvira s poludupleksnim radom priključka. Ovaj algoritam obično implementira detaljniju kontrolu protoka od standarda 802.3x bez usporavanja prijema okvira iz susjednog čvora na nulu i stoga ne pridonosi prijenosu zagušenja na susjednu sklopku ako je povezana druga sklopka osim krajnjeg čvora do luke.

zaključke

· Logičko strukturiranje mreže je neophodno kod izgradnje mreža srednje i velike veličine. Korištenje zajedničkog zajedničkog okruženja prihvatljivo je samo za mrežu koja se sastoji od 5-10 računala.

· Dijeljenje mreže na logičke segmente poboljšava performanse, pouzdanost, fleksibilnost i upravljivost mreže.

· Za logično strukturiranje mreže koriste se mostovi i njihovi moderni nasljednici - preklopnici i usmjerivači. Prve dvije vrste uređaja omogućuju vam da podijelite mrežu u logičke segmente koristeći minimalna sredstva - samo na temelju protokola sloja veze. Osim toga, ovi uređaji ne zahtijevaju konfiguraciju.

· Logički segmenti izgrađeni na preklopnicima građevni su blokovi većih mreža povezanih usmjerivačima.

· Prekidači su najbrži moderni komunikacijski uređaji; omogućuju vam povezivanje segmenata velike brzine bez blokiranja (smanjenja propusnosti) međusegmentnog prometa.

· Pasivni način izgradnje adresne tablice preklopnicima - praćenjem prolaznog prometa - onemogućuje rad u mrežama s petljskim vezama. Još jedan nedostatak mreža izgrađenih na preklopnicima je nedostatak zaštite od oluje emitiranja, koju ovi uređaji moraju odašiljati u skladu s algoritmom rada.

· Upotreba prekidača omogućuje mrežni adapteri koristiti full-duplex način rada lokalnih mrežnih protokola (Ethernet, Brzi Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI). U ovom načinu rada nema dijeljenog koraka pristupa medijima i ukupna brzina prijenosa podataka se udvostručuje.

· Način punog dupleksa koristi metodu kontrole protoka opisanu u standardu 802.3x za borbu protiv zagušenja preklopnika. Ponavlja algoritme za potpuno zaustavljanje prometa prema posebna ekipa, poznato iz globalnih mrežnih tehnologija.

· U poludupleksnom radu preklopnici koriste dvije metode za kontrolu protoka tijekom zagušenja: agresivno hvatanje medija i povratni pritisak na krajnji čvor. Korištenje ovih metoda omogućuje vam prilično fleksibilnu kontrolu protoka, izmjenjujući nekoliko prenesenih okvira s jednim primljenim.