Теоретическая модель Ethernet-коммутатора
1
УДК 004.724, 004.728
Теоретическая модель Ethernet-коммутатора
© М.К. Бойченко, И.П. Иванов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Предложена теоретическая модель коммутатора, построенная на основе особен-
ностей структуры кадров технологии Ethernet. Рассмотрены функционирование
гипотетического коммутатора любого иерархического уровня топологической
схемы построения транспортной системы компьютерной сети. Приведены рас-
четные зависимости для определения вероятности и математического ожидания
времени взаимной блокировки кадров в коммутаторах, реализующих второй уро-
вень эталонной модели ISO/OSI. Установлена связь между задержкой коммута-
тора и требованиями к объему потребной буферной памяти его входных и выход-
ных интерфейсов для любых топологий пересечения информационными потоками
в транспортных системах.
Ключевые слова:
компьютерная сеть, транспортная система, транзитный узел,
коммутатор, блокировка, задержка передачи информации, буферная память.
Известно, что большинство компьютерных сетей организованы
по принципу Ethernet-коммутации. Каждый уровень транспортной
системы корпоративной компьютерной сети, реализованной по
иерархической схеме, строится с использованием различных
Ethernet-коммутаторов, выбор которых зависит, прежде всего, от ха-
рактеристик реализуемой транспортной системы, требуемой произ-
водительности, пропускной способности отдельных сегментов сети,
времени реакции сети и т. д. Отдельные сегменты могут строится на
базе беспроводных технологий, например, Wi-Fi.
Среди указываемых фирмами-производителями характеристик
нет информации о времени передачи кадров с порта на порт, что не
позволяет разработчикам транспортной системы установить время
передачи пакета через канал (Transmit Time), время реакции сети (De-
lay), колебание (вариация) задержки при передаче пакетов (Jitter), т. е.
многие показатели качества обслуживания (QoS – Quality of Service).
Для повышения производительности транспортной системы ком-
пьютерной сети необходимо, прежде всего, предсказывать изменение
показателей ее функционирования в случае изменения топологиче-
ской схемы этой системы или изменения отдельных транзитных ее
участков и элементов. Иными словами, отсутствие информации о
временных характеристиках транзитных узлов не позволяет постро-
ить математическую модель как самих транзитных элементов, так и
транспортной системы компьютерной сети в целом.
