究竟什么是无片段切换?

网络工程 以太网 交换
2022-02-14 08:57:33

最常被称为存储转发和直通交换之间的折衷,这种方法包括将以太网帧的前 64 个字节存储在缓冲区中,然后转发它。我发现网上提到最多的理由是这样的:

这是因为大多数错误发生在帧的前 64 个字节内

现在我有几个问题跟进。

  1. 他们想到了什么样的错误?前 64 个字节中没有 FCS 字段。我的猜测是,由于直通主要受冲突引起的残帧问题的影响,因此这将检查该帧是否存在至少 64 个字节,以防止后期冲突。

  2. 如果以太网使用它在现代世界中主要使用的双工,为什么需要检查冲突?这不会消除生产残帧的机会吗?

  3. 最后,无分片是否与 IPv4 分片有关?
2个回答

使用直通交换,在收到 MAC 目标地址后立即开始转发。然而,这可能会导致损坏的帧通过交换机转发 - 仅仅是因为只有在查看从报头到 FCS 的整个帧时才能检查帧完整性。

在这种情况下,无片段意味着直通交换机在转发时监控每个帧的完整性。当一个入口端口超过某个错误率时,交换机将切换到存储转发交换,从而限制源自故障入口链路的已转发、损坏帧的总数。

这是因为大多数错误发生在帧的前 64 个字节内

那不是真的。错误位可以位于帧内的任何位置。

如果以太网使用它在现代世界中主要使用的双工,为什么需要检查冲突?

全双工不会有冲突。但是,大多数设备仍支持半双工模式,最高可达快速以太网速度。具有半双工链路的直通交换机理论上可以在其半双工端口上转发来自冲突的片段。在实践中,大多数直通交换机对 HDX 源端口使用存储和转发(作为无片段策略的一部分)。

只有当你有半双工链接时,“无片段”才有意义,这意味着现在它基本上已经过时了。今天运行高性能网络的人不会将半双工链路用于任何重要的事情,而半双工链路几乎肯定会以低于网络主干的速度运行,因此无论如何它们都必须进行存储和转发交换。

“无分片”交换的目的是防止交换机转发由冲突导致的部分数据包。

以太网物理层不仅携带数据位序列,还携带帧和时钟信息。事实上,“以太网 II”帧甚至没有长度字段。当帧开始和结束时,由物理层告诉数据链路层。

因此,虽然接收器可能无法在 FCS 到达之前检测到由随机噪声引起的损坏,但它肯定可以检测到冲突和中止的传输。