** Switch **... سیستم سوئیچینگ

 

Switch

• روش کار Switch 

از دو جدول برای ذخیره سازی مک آدرس متناظر با پورت استفاده می کند.

1.      Content addressable memory (CAM)

2.      Ternary conetent addressable memory (TCAM)

با استفاده از جدول CAM و TCAM کار خود را انجام می دهد. این جدول یا به صورت دستی تنظیم و کانفیگ می شود یا بصورت اتوماتیک کانفیگ می شود. در این جدول آدرس هر مک به شماره پورت نظیر می شود.

• Learn  در switch 

اول اینکه learn کردن یعنی چی؟ وقتی ماشین فرستنده بسته ای را به یکی از پورت های سوئیچ ارسال می کند قبل از اینکه بسته را به مقصد ارسال کند آدرس مک فرستنده را در جدول خود ذخیره می کند یعنی اینکه آدرس مک ماشین فرستنده را یاد می گیرد یا learn می کند.

 Switch از تکنیکی transparent bridge برای learn کردن استفاده می کند.

این تکنیک شامل 5 مرحله است.

1.      Learining

2.      Flooding

3.      Forwarding

4.      Filtering

5.      Aging

 

 

 

 

 

شکل زیر را در نظر بگیرید.

                 

می خواهیم روند ارسال بسته ای را از کامپیوتر A در سگمنت A به کامپیوتر B در سگمنت C ارسال کنیم.

• Learning

در ابتدا یک بسته از کامپیوتر A به سوئیچ ارسال می شود. سوئیچ اطلاعات مک آدرس ماشین فرستنده و شماره پورت را به جدول اضافه می کند. یک زمان سنج به نام Time stamp به این اطلاعات می افزاید. وظیفه Time stamp به روز نگه داشتن این اطلاعات است و با پایان یافتن این محدوده زمانی (300 ثانیه) این اطلاعات پاک می شود.

• Flooding

اگر آدرس مک کامپیوتر B در جدول وجود نداشت آنگاه سوئیچ یک بسته را بصورت broadcast در شبکه (به جز پورتی که متصل به کامپیوتر A است) ارسال می کند و منتظر پاسخ ماشین B می ماند. به این عمل flooding می گویند.

 

• Forwarding

کامپیوتر B بسته را دریافت کرده و بسته ای را به سمت کامپیوتر A ارسال می کند. آدرس مک کامپیوتر B به همراه یک Time stamp در cam table ذخیره می شود. سوئیچ آدرس مک کامپیوتر A را می داند. ارتباط بین کامپیوتر B و A را برقرار می کند. سپس عملیات ارسال بسته از A به B انجام می شود. به این عملیات Forwarding می گویند. یعنی سوئیچ بسته ارسالی از کامپیوتر A را از یک پورت خود به پورتی که کامپیوتر B به آن متصل است  Forward می کند.

• Filternig

برای مثال دو کامپیوتر A و C را در نظر بگبربد. این دو کامپیوتر به یک Hub اتصال دارند و Hub به سوئیچ متصل است. اگر کامپیوتر A بسته ای را به سمت کامپیوتر C ارسال کند. این بسته توسط Hub روی همه پورت های آن ارسال می شود. بسته به سوئیچ می رسد. سوئیچ به جدول خود نگاهی می اندازدو متوجه می شود که هر دو کامپیوتر روی یک پورت هستند و متعلق به یک سگمنت. در اینجا سوئیچ بسته ها را filter می کند و عملیات Forward منتفی است. بسته به کامپیوتر گیرنده یعنی C ارسال می شود.

• Aging

تکنیکی است که اطلاعات مربوط به مک آدرس های قدیمی که Time stamp آن به روز نمی شود را پاک می کند. در اینصورت فضای قابل توجهی از حافظه آزاد می شود.

نکته

1.      اگر یک Host از یک پورت سوئیچ به پورت دیگر جابجا شود اطلاعات مک در host از پورت قبلی پاک شده و در پورت جدید آدرس مک و Time stamp ذخیره می شود.

2.      اگر مک آدرس یک Host روی یک پورت ثبت شده باشد و بنا به دلایلی دوباره به همین پورت باز گردد تنها  time stamp آپدیت می شود.

 

 

 

 

 

• جدول CAM 

در این جدول آدرس های مک و پورت ها و Time stamp ها ذخیره می شوند.

• جدول TCAM 
  

در این جدول علاوه بر مک آدرس و پورت با پارامتر سومی به اسم Vlan سروکار داریم.

در این جدول با acl سروکار داریم. Acl یا access control list یک لیست از قوانینی است که برای کنترل ورود و خروج ترافیک به روتر یا سوئیچ استفاده می شود.

روی هر اینترفیس از سوئیچ می توان acl را تنظیم کنیم. برای ترافیک های ورودی یا inbound و ترافیک های خروجی outbound .

می توان یک لیست acl از آیپی تهیه کرد به عنوان مثال به این تعداد آیپی اجازه داده شود که روی یک اینترفیس مشخص بتوانند ترافیک داشته باشند. در حقیقت چیزی شبیه با فایروال روی هر پورت.

 

جدول tcam مانند شکل زیر از 3 قسمت تشکیل شده است.

           

1.      Mask

2.      Value

3.      Result

• Mask و value هر دو 134 بیتی هستند.
• Value اطلاعات مربوط به پروتکل ها و آیپی ها را در خود نگه می دارد.
• Result هم اجازه یا عدم اجازه به اجرای acl روی اینترفیس مربوطه را می دهد. در صورت اجازه دادن برابر permit است در غیر اینصورت deny می شود.

 منبع: bia2store.com