Коммутатор на основе процессора общего назначения

В данном типе коммутатора в качестве коммутирующего элемента используется процессор общего назначения, который связан с процессорами EPP через системную шину (рис. 3.3.4). Недостатком коммутаторов такого типа является низкая скорость работы. Универсальный процессор не обладает достаточной производительностью для выполнения большого количества операции по обработке пакетов и не обеспечивает достаточной скорости работы системной шины. По этой архитектуре создавались первые коммутаторы, которые были пробными устройствами и не получили широкого распространения на рынке.

Рис. 3.3.4 Коммутатор на основе процессора общего назначения

Коммутатор на основе коммутационной матрицы

Коммутационная матрица обеспечивает наиболее быстрый способ коммутации и работает по принципу коммутации физических связей, аналогично тому, как работают цифровые телефонные коммутаторы (рис. 3.3.5). Достоинством такой архитектуры является так же удобство ее реализации в виде специализированных интегральных схем. Отсутствие буферизации кадров внутри коммутирующего блока может являться недостатком, так как в случае занятости выходного порта данные накапливаются во входном процессоре EPP, и в случае переполнения буфера могут быть потеряны. Кроме того, недостатком такой архитектуры является жесткое ограничение на количество портов.

Рис. 3.3.5 Коммутатор на основе коммутационной матрицы

Коммутатор с общей шиной

В коммутаторах с общей шиной процессоры EPP связаны высокоскоростной шиной, используемой в режиме разделения времени (рис. 3.3.6). Чтобы шина не блокировала работу коммутатора, ее производительность не должна быть меньше суммы производительности всех ее портов. Так как кадры должны обрабатываться в псевдопараллельном режиме, то для передачи по шине они разбиваются на небольшие части, каждая из которых снабжается тэгом – идентификатором порта назначения. Таким образом, в данном типе коммутаторов, работает принцип коммутации пакетов. Функции арбитража шины и чтения тэгов реализованы в каждом из процессоров EPP.

Рис. 3.3.6 Коммутатор с общей шиной

Коммутатор с разделяемой памятью

В данной архитектуре входные и выходные блоки процессоров EPP подключаются соответственно к входу и выходу разделяемой памяти (рис. 3.3.7). Менеджер разделяемой памяти управляет поочередным переключением входа и выхода разделяемой памяти к процессорам портов, а так же создает в памяти очередь пакетов для каждого выходного порта. Разделяемая память может гибко распределяться между очередями, что снижает требования к буферной памяти входных блоков процессоров портов.

Рис. 3.3.7 Коммутатор с разделяемой памятью

3.3.3Конструктивное исполнение коммутаторов