Iv bap. Tarmaq operacion sistemaları 1 Operacion sistemalardıń wazıypası qollanılıwı

Ulıwmalıq shinalı kommutatorlarda portlar processorları waqttı ajratıw is tártibinde isletiletuǵın joqarı tezlikli shina arqalı jalǵanadı. Bunday arxitekturaǵa mısal 5.34-súwrette keltirilgen. Shina kommutator jumısın blokirovkalamawı ushın onıń ónimdarlıǵı kommutator bárshe portlarınıń ónimdarlıqları jıyındısına teń bolıwı kerek.

Portlar arasında kadrlardı uzatıw, ulardı uzatıwda keshigiw kiritpesten paralell is tártibinde ámelge asırılıwı ushın kadr shina boyınsha bir neshe baytlarda, onsha úlken bolmaǵan bóleklerde uzatılıwı kerek. Bunday maǵlıwmqatlar yasheykasınıń ólshemi kommutatordı islep shıǵarıwshı tárepinen anıqlanadı.

Processordıń kiris blokı uzatıw portınıń nomeri kórsetiletuǵın teg shina boyınsha ótkiziletuǵın yasheykaǵa jaylastırıladı. Port processorınıń hár bir shıǵıw blokı usı portqa móljellengen tegdi tańlaytuǵın tegler filtrinen ibarat. Shina kommutacion matrica kibi aralıq buferge jaylastırıwdı ámelge asıralmaydı, biraq kadrdıń maǵlıwmatlardı onsha úlken bolmaǵan yasheykalarǵa bólingenligi sebepli shıǵıw portına baslanǵısh ruxsat etiwge keshigiw bunday sxemada joq, bul jerde kanallar emes, paketler kommutaciyası prinsipi isleydi.

Paydalanıwshı filtrları tarmaqtıń ayrıqsha xızmetlerine belgili paydalanıwshılar toparlarına ruxsat etiwdi sheklewge imkan beretuǵın kadrlar jolına qosımsha tosıqlardı jaratıw ushın móljellengen.

MAS-adressler tiykarındaǵı paydańlanıwshı filtrleri ápiwayırıraq esaplanadı. MAS-adresler kommutator olar menen isleytuǵın xabarlar, adresler kestesiniń qosımsha maydanında bazı shártlerdi qoyıw menen adminge qolay túrdegi bunday filtrlerdi jaratıw imkaniyatın beredi. MAS-adresli maǵlıwmatları bar kompyuterde isleytuǵın paydalanıwshıǵa bunday usıl menen tarmaqtıń basqa segment resurslarına ruxsat tolıǵı menen joq.

5.14. Kommutatorlardıń konstruktiv orınlanıwı hám texnikılıq parametrleri
Kommutaciyalaw operaciyaların tezlestiriw ushın búgingi kúnde bárshe kommutatorlar byurtpalı arnalǵan KIS lar kommutaciyanıń tiykarǵı operaciyaların orınlaw ushın optimallastırılǵan ASIC lardan paydalanbaqta. ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) integral sxeması tarmaq adapterleri hám kommutatorlarda keń qollanıladı, MAS basqıshı wazıypasın hám kóp sanlı joqarı basqıshlı wazıypalardı orınlaydı. Bunday wazıypalar toplamına alıstaǵı (udalennogo) monitoring agentin qollap-quwatlaw, kadrlardıń náwbetlew sxemaları, kompyuterdi aralıqtan basqarıw wazıypaları kiredi. Keń toplamlı servis xızmetleri bar bolǵan iri tarmaqlar kommutatorlarında dastúrlenetuǵın imkaniyatqa iye processor isletiledi. Kóbinese bir kommutatorda bir neshe arnalǵan KIS lar bolıp, olardan har biri operaciyalardıń funksional tamamlanǵan bólimlerin orınlaydı. Kommutatordıń jaqsı hám isenimli islewi ushın ol processorlı mikrosxemalardan tısqarı, portlar processorlı mikrosxemalar arasında kadrlardı uzatıw ushın tez isleytuǵın almasıw qurılmaǵa iye bolıwı kerek.

Házirgi waqıtta kommutatorlarda almasıw túyini tómendegi sxemotexnikalıq shwshimler tiykarında qurıladı:

• 
  kommutacion matrica kórinisinde;
  
• 
  “ulıwmalıq shina” sxeması boyınsha;
  
• 
  Ajratılatuǵın kóp kirisli yad kórinisinde.
  

Kóbinese bul úsh sxemalar bir kommutatorda kombinaciyalanadı. Bul qurıw variantlarınıń hár birin kórip shıǵamız.

Ajratılatuǵın yadlı kommutatorlar arxitekturası portlar óz-ara islewiniń úshinshi tiykar arxitekturası esaplanadı(5.35-súwret).

Portlar processorlarınıń shıǵıw blokları ajratılatuǵın yadtıń qayta jalǵanatuǵın P1 kirisi menen, bul processorlardıń shıǵıwh blokları bolsa, ajratılatuǵın yadtıń qayta jalǵanatuǵın P2 kirisi menen jalǵanadı. Ajratılatuǵın yadtıń kiris hám shıǵıwın qayta jalǵanıwı portlardı basqarıw blokı (shıǵıw portları náwbetleri menedjeri) basqaradı. Ajratılatuǵın yadta menedjer maǵlıwmatlardı bir neshe náwbetlerin, hár bir shıǵıw portı ushın birewden bolǵan náwbetlerdi quraydı. Processorlardıń kiris blokları portlar menedjerine kadrdıń uzatıw adressi sáykes keletuǵın turaqlı porttıń maǵlıwmatlardı jazıw náwbetine sorawdı uzatadı. Menedjer náwbet penen yadtıńl kirisin processorlar kiris bloklarınıń birin jalǵaydı, ol kadr maǵlıwmatlardıń bir bólimin belgili bir shıǵıw portınıń náwbetine jazadı. Náwbetlerdiń tolıwı boyınsha menedjer, sonday-aq, ajratılatuǵın yad shıǵısın portlar processorları shıǵıslarına náwbetpe-náwbet jalǵawdı ámelge asıradı hám náwbetlerdegi maǵlıwmatlardı processordıń shıǵıs blokına jazadı.

Menedjer menen portlar arasında ixsham bólistirilgen umumiy buferli yadtıń qollanılıwı port processorı bufer yadına qoyılatuǵın talaplardı kemeytiredi. Biraq ol kommutatordıń N portalı arasında maǵlıwmatlardı almastırıwdıń zárúr tezligin quwatlaw ushın jeterlishe tez isleytuǵın bolıwı kerek.

Hár bir aytıp ótilgen arxitekturalar óz apzallıqları hám kemshiliklerine iye, sonıń ushın kóp jaǵdaylarda quramalı kommutatorlarda bul arxitekturalar bir-birleri menen kombinaciyalarda qollanıladı. Bunday kombinaciyaǵa mısal 5.36-súwrette keltirilgen.

Kommutator kommutacion matrica arxitekturasın isletetuǵın, arnalǵan KIS tiykarında jıynalǵan atap ótilgen portlar (2 den 12 geshe) modullarınan dúzilgen. Eger aralarında maǵlıwmatlar kadrınıń uzatılıwı kerek bolǵan portlar bir modulge tiyisli bolsa, ol jaǵdayda kadrdı uzatıw moduldegi kommutacion matrica tiykarında processor arqalı ámelge asırıladı. Eger portlar túrli modullarge tiyisli bolsa, processorlar ulıwmalıq shina boyınsha baylanıs qıladı. Bunday arxitekturada modul ishinde kadrlardı uzatıw moduller-aro uzatıwǵa qaraǵanda tezirek ámelge asadı, sebebi kommutacion matrica tezirek isleydi. Kommutatorlar ishki shinalarınıń tezligi sekundına bir neshe gigabitlerge, quwatlıraq modellerdiń tezlikleri bolsa sekundına bir neshe onlap gigabitlerge jetiwi múmkin.

Kommutatorlar ónimdarlıǵın bahalaw. Filtrlew tezligi hám kadrlardıń háreketleniwi kommutatordıń tiykarǵı eki ónimdarlıq xarakteristikalarıdur. Bul xarakteristikalar integral esaplanadı, olar kommutatordıń qanday túrde texnikalıq isletiliwine baylanıslı bolmaydı.

Filtrlew tezligi kommutator tómendegi sanap ótilgen kadrlardı islew beriw basqıshların orınlaytuǵın tezlik esaplanadı:

1. 
   Kadrdı óz buferine qabıl qılıw;
   
2. 
   Kadrdı uzatıw adresi ushın porttı tabıw maqsetinde kommutatordıń adresli kestesdin kórip shıǵıw;
   
3. 
   Uzatıw portı hám derek portı bir logikalıq segmentke tiyisli bolǵanlıǵı sebepli kadrdı óshiriw.
   

Derlik bárshe kommutatorlardıń filtrlew tezligi toqtatılmaytuǵın esaplanadı hám kommutator kadrlardı ulardıń keliwi waqtında óshiriwge úlgeredi.

Náwbettegi ahmiyetli xarakteristika háreketleniw tezligi esaplanadı.

Háreketleniw tezligi kommutator tómendegi sanap ótilgen kadrlardı islew beriw basqıshların orınlaytuǵın tezlik:

1. 
   Kadrdı óz buferine qabıl qiliw;
   
2. 
   Kadrdı uzatıw adresi ushın porttı tabıw maqsetinde kommutatordıń adresli kestesin kórip shıǵıw;
   
3. 
   Adresli kestede tabılǵan uzatıw portı arqalı kadrdı tarmaqqa uzatıw.
   

Hám filtrlew tezligi, hám de háreketleniw tezligi, ádette, sekundına kadrlarda ólshenedi. Eger kommutator xarakteristikalarında qaysi protokol ushın hám qanday kadr ólshemi ushın filtrlew hám háreketleniw tezliklariniń mánislerin ketirilgenligi anıqlanbasa, ol jaǵdayda bul kórsetkishler Ethernet protokolı hám minimal ólshemdegi kadrlar, yaǵnıy 64 bayt uzınlıqtaǵı kadrlar ushın berilgen esaplanadı.

Kadrdı uzatıwdıń keshigiwi kommutatordıń kiris portına kadrdıń birinshi bayti keliwi waqtınan bul bayt onıń shıǵıs portında payda bolıwı waqtına shekem ótken waqıt sıpatında ólshenedi. Keshigiw kadr baytların buferge jaylastırıwǵa ketken waqıttan, sonday-aq, kommutator kadrdı islew beriwi, yaǵnıy adresli keteni kórip shıǵıwı, filtrlew yáki háreketlendiriw haqqında sheshim qabıl kiris/shıǵıs portı ortalıǵına ruxsattı alıwǵa ketken waqıtlar jıynaladı.

Kommutator kiritetuǵın keshigiw mánisi onıń is tártibine baylanıslı emes. Eger kommutaciya konveyer usılında ámelge asırılsa, ol jaǵdayda keshigiw, ádette, úlken bolmaydı hám 5 ten 40 mksgesheni, kadrlar tolıq buferge jaylastırılǵanda bolsa 50 den 200 mksgesheni (minimal uzınlıqtaǵı kadrlar ushın) quraydı.

Kommutatordıń ónimdarlıǵı onıń portları arqalı waqıt birliginde uzatılatuǵın paydalanıwshı maǵlıwmatları sanı arqalı anıqlanadı (sekundına megabitlerde ólshenedi). Kommutator kanallı basqıshında islegeni sebepli onıń ushın paydalanıwshı maǵlıwmatları Ethernet, Token Ring, FDDI kanallı basqısh kadrlar maǵlıwmatları maydanına ótkiziletuǵın maǵlıwmatlar esaplanadı.

Kommutatordıń ónimdarlıǵın maksimal mánisi hár dayım maksimal uzınlıqlardaǵı kadrlarda erisiledi, sebebi bunda kadrdıń xızmet xabarına ústeme sarplardıń úlesi minimal boladı. Kommutator kóp portlı qurılma esaplanadı, sonıń ushın oǵan xarakteristika sıpatında onıń bárshe portları boyınsha trafik bir waqıtta uzatılǵandaǵı maksimal jıyındı ónimdarlıqtı beriw qabıl qılınǵan.

Kommutatordıń jáne bir ahmiyetli konstruktiv xarakteristikası adresli ketesiniń maksimal sıyımlılıǵı esaplanadı. Ol kommutator bir waqıtta operaciyalar ótkizetuǵın MAS-adresleriniń shegaralıq sanın anıqlaydı.

Kommutatorlar kóp jaǵdaylarda hár bir port operaciyalardı orınlaw ushın ajratılǵan processorlardı qollaydı. Hár bir port tek ǵana sońǵı waqıtlarda ózi islegen adresler toplamın saqlaydı, sonıń ushın túrli processorlı moduller adresli kestesiniń nushalari sáykes kelmeydi.

Port protcessorı yadta saqlay alatuǵın MAS-adresler maksimal sanınıń mánisi kommutatordıń qollanılıw tarawına baylanıslı. Isshi toparlar kommutatorları, ádette, portqa tek ǵana bir neshe adreslerdi qollaydı, sebebi olar mikrosegmentlerdi dúziw ushın móljellengen. Bólimler kommutatorları bir neshe júzlep adreslerdi, magistral tarmaqlar kommutatorları bolsa bir neshe mıńlap, ádette, 4000-8000 adreslerdi qollap-quwatlawı kerek.

Tekseriw ushın sarawlar

1. 
   Ajratılatuǵın ortalıqlarda tarmaqtıń tiykarǵı kemshiligi nelerden ibarat?
   
2. 
   Kommutatorlardıń adreslew kestelerin avtomatikalıq jaratıw tártibin kórip shıǵıń.
   
3. 
   Adresler kestesi menen islegende kommutator jumısın súwretleń.
   
4. 
   Tınıq kópir/kommutator paketlariniń jumısın kórip shıǵıń.
   
5. 
   Adresler kestesinde statikalıq hám dinamikalıq jazıwlar ortasında qanday parq bar?
   
6. 
   Ethernet paketlerin kommutatorda basqarıw qaǵıydasın súwretleń.
   
7. 
   Kommutatorda kadrlardı parallel uzatıw qanday ámelge asırıladı?
   
8. 
   Ulıwmalıq shina bazasında kommutatorlardıń islew qaǵıydasın aytıp beriń.
   
9. 
   Ajratılǵan yadlı kommutatorlar arxitekturalarınıń parqlı tárepleri.
   
10. 
    Kommutatorlardıń ónimdarlıǵı qanday bahalanadı?
    
11. 
    Filtrlew tezligi hám háreket tezligi ne?
    
12. 
    Kommutatorda MAS-adresler múmkin bólǵan sanın ne anıqlaydı?
    
13. 
    Tarmaqtı logikalıq strukturalaw ahmiyeti nede?
    
14. 
    Kommutatorlar konstruktor tárepten qanday ámelge asırıladı?
    
15. 
    Ajratılatuǵın yadlı kommutatorlar jumısın súwretleń.
    
16. 
    Adresler kestesi kólemi ne menen xarakterlenedi?