TCP/IP 協定與 Internet 網路:第三章 區域網路連結   上一頁           下一頁

 

翻轉工作室:粘添壽

 

3-5 第二層交換器

        第二層交換器(Layer 2 Switch)類似多埠口橋接器(Multi-port Switch)功能,但並沒有協定轉換功能,亦即,Layer 2 Switch 是在相同的媒介存取層(MAC)協定之下,做訊框交換的功能,最常見的是 Ethernet Switch(如第二章介紹)。但 layer 2 Switch 除了不具有協定轉換功能外,它還是擁有橋接器的一般功能,譬如,學習功能、儲存再傳送(Store-and-Forward)、過濾功能等等。

一般 Layer 2 Switch 都有提供 8 ~ 24 個連接埠口,每一埠口同樣具有學習之能力,可紀錄埠口上所連接工作站的 MAC 位址。當訊框由連接埠口進入時,交換器依照訊框上的目的位址,將訊框轉送出去,並不需要整個訊框進入後再轉送,因此稱之為『透通交換方式』(Cut-through Switching。這種交換方式,除了快速便捷外,也不涉及原來通訊協定(與 CSMA/CD 協定無關)。但交換器的處理速度必須非常快速,譬如,16 埠口的 100BaseT 的交換器,其處理速度必須達到 800 Mbps= 16 ÷ 2 × 100)。

雖然 Layer 2 Switch 不具有協定轉換功能(不同 MAC 之間轉換),但它將橋接器的過濾與前送功能發揮到極點。一般在 Ethernet 網路上,當連接過多工作站時,工作站之間的碰撞機率提昇,整個網路效益將會大受影響。Layer 2 Switch 為最佳的分散傳輸負荷(Traffic)的設備,交換器埠口之間的交換訊框,並不涉及 CSMA/CD 通訊協定。每一連接埠口都是獨立的專屬頻寬,在這連接埠口所連接之工作站共享該頻寬,因此,將每一連接埠所連接之網路稱之為『碰撞網域』(Collision Domain。而一般規範,每一連接埠口可紀錄 1024 MAC 位址,亦即,每一碰撞網域允許連接 1024 個工作站。

我們用圖 3-13 來說明利用第二層交換器分割碰撞網域的情形,由交換器連接埠上所連接的伺服器為專屬頻寬,另外,連接埠所連接之 Ethernet Hub 的工作站,共享該連線的頻寬。譬如,碰撞網域 A 內的工作站之間通訊,訊息將不會進入交換器 X(過濾功能),但如有工作站和碰撞網域 A 以外的工作站通訊(前送功能),必須共享 Hub 到交換器連接埠口之間的頻寬(10 Mbps)。在圖中,交換器 X 串接交換器 Y,則交換器 Y 以下所屬的工作站欲和外部通訊,也是共享串接連接埠的頻寬(100 Mbps)。我們發現在同一碰撞網域之下通訊,就不會涉及到共享頻寬的問題,因此,可將一些工作性質相同的工作站整合在同一碰撞網域下,可減少許多傳輸量,所以稱之為『工作群組網域』

3-13 第二層交換器之分割碰撞網域範例

 

 

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