Classificação dos Switches

Antes de vermos os tipos de switches, precisamos saber o que são.

Os switches são dispositivos que filtram e encaminham pacotes entre segmentos (ou sub-redes) de redes locais. Operam na camada de enlace, conhecida como camada 2 do modelo OSI, devendo ser independentes dos protocolos de camadas superiores.

As LANs que usam switches para ligar segmentos são chamadas switched-LANs (LANs comutadas), no caso, redes Ethernet. Os switches aprendem quais estações estão conectadas a cada um dos segmentos de suas portas. Ele examina o tráfego de entrada, deduz endereços MAC de todas as estações conectadas a cada porta e usa essa informação para construir uma tabela de endereço local.

Os quadros recebidos, ao invés de serem propagados para todas as portas, são enviados apenas para a porta correspondente ao endereço de destino.

Muitos switches usam uma arquitetura baseada em ASIC (Application Specific Integrated Circuits) ao invés dos microprocessadores tradicionais, permitindo com isso uma maior velocidade na comutação e um barateamento do custo.

Vejamos, agora, os tipos de switches.

1 – Store-and-Forward

Guardam cada quadro em um buffer antes de encaminhá-lo para a porta de saída. Enquanto o quadro está no buffer, o switch calcula e mede o tamanho do quadro. Se este falha, seja por conter um tamanho muito pequeno ou muito grande (o quadro Ethernet tem entre 64 e 1518 bytes), este é descartado. Se estiver sem falhas, o quadro é encaminhado para a porta de saída. Esse método assegura operações sem erro e aumenta a confiabilidade da rede. Contudo, o tempo gasto para guardar e checar cada quadro adiciona um tempo de latência grande ao processamento dos dados.

2 – Cut-through

Os switches foram projetados para reduzir essa latência. Esses switches minimizam o delay (atraso), lendo apenas os seis primeiros bytes de dados do pacote que contém o endereço de destino, e logo encaminham o pacote. Contudo, este switch não detecta pacotes corrompidos causados por colisões, nem erros de CRC. Quanto maior for o número de colisões na rede, maior será a largura de banda gasta. O segundo tipo de switch foi projetado para eliminar esse problema. Neste caso, o switch sempre lê os primeiros 64 bytes de cada pacote, assegurando que o quadro tem pelo menos o tamanho mínimo.

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3 – Adaptative Cut-through

Os switches que processam pacotes no modo adaptativo suportam as duas tecnologias anteriores. Qualquer dos modos pode ser ativado pelo administrador de rede, ou o switch pode ser inteligente o bastante para escolher entre os dois métodos, baseado no número de quadros com erro passando pelas portas. Quando o número de quadros corrompidos atinge um certo nível, o switch pode mudar do modo 2 para o modo 1. Os switches cut-through são melhor utilizados em pequenos grupos de trabalho e pequenos departamentos. Já os switches store-and-forward são projetados para redes corporativas, onde as verificações de erros são desejadas. Quanto à forma de segmentação das sub-redes, podem ser classificados como switches de camada 2 (layer 2 switches), switches de camada 3 (layer 3 switches) ou switches de camada 4 (layer 4 switches).

Veja mais em nossa publicação anterior sobre Switches.

Esse conteúdo é parte da série “Tecnicamente Falando”. Todos os direitos reservados a Rede LAN Soluções em Informática. Proibida a reprodução parcial ou total sem a prévia autorização.

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