交换机存储转发
⑴ 什么是存储转发交换方式
存储转发(Store and Forward)是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一,以太网交换机的控制器先将输入端口到来的数据包缓存起来,先检查数据包是否正确,并过滤掉冲突包错误。确定包正确后,取出目的地址,通过查找表找到想要发送的输出端口地址,然后将该包发送出去。正因如此,存储转发方式在数据处理时延时大,这是它的不足,但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测,并且能支持不同速度的输入/输出端口间的交换,可有效地改善网络性能。它的另一优点就是这种交换方式支持不同速度端口间的转换,保持高速端口和低速端口间协同工作。实现的办法是将10Mbps低速包存储起来,再通过100Mbps速率转发到端口上。
⑵ 分组交换结点为什么采用存储转发方式
摘要 通信中,通信双方以分组为单位,使用存储-转发机制实现数据交互的通信方式,被称为分组交换
⑶ 交换机 l路由器的 转发模式是什么
所有路由器对数据包都是存储转发模式,交换机只有两种:存储转发和快速转发。这两种模式的区别是:存储转发是将数据包完全接收下来后,帧校验判断为有效帧后,再根据目的MAC地址转发;而快速转发只需要接收到帧头部分,即只要判断出目的MAC地址就将该数据包直接转发,而不必等到完全接收数据包后再进行转发,相比存储转发模式,快速转发模式转发时延更小。还有一种数据转发模式叫直通模式,是指从A端口接收到的比特直接发送到B端口,而不需要将帧完全接收或接收整头部分判别目的MAC地址后才转发。相比前两种转发模式,直通模式是时延最小的,但由于交换机是多端口设备,正常数据必须判断目的MAC地址后才能转发,所以直通模式在交换机上没有应用,但是在光纤收发器上会用到。
⑷ 交换机主要有哪三种交换模式
交换机通过直通转发、准直通转发和存储转发3种模式进行交换:
1 直通转发模式(Cut—through)
指交换机在接收到帧后,一般只要接收到帧的前6字节(目的MAC地址6字节),就已经知道了目的地了,不进行缓存和奇偶校验,而是直接转发到目的端口。转发反应时间非常短,同时也存在以下3方面的问题:转发残帧、转发错误帧和容易拥塞。
2 存储转发模式(Store—forward)
指交换机首先在缓冲区中存储整个接收到的封装数据包,然后使用CRC检测法检查数据包是否正确,如果正确,交换机便
从地址表中寻找目的端口地址,地址得到后,即建立两个端口的连接并开始传输数据。如果不正确,表明该数据中包含有一个或一个以上的错误,则将予以丢弃。除
了检查CRC外,存储转发交换机还将检查整个数据帧,当发现超短帧或超长帧等错误时,也会自动将其过滤掉。优点是没有残帧或错误帧的转发,减少了潜在的不
必要数据转发,提高了网络传输效率。缺点是转发延迟要比直通式长得多。同时,存储转发式交换机通常也需要更大量的内存空间来保存帧。
3 准直通转发模式(Interim cut—trough switch)
是对直通转发模式的一种简改进(采用一种特殊的缓存:FIFO),只转发长度至少为64B的帧,从而避免了残帧的转发。
⑸ 交换机的三种数据传输方式之间的区别
首先交换机有Cut through、Store and forward和fragment free三种传输方式。
(以下为三种数据传输方式对比)
1、Cut through传输方式接收到目的地址后即转发出去。这种方式延时小,但损坏的数据一样转发。
2、Store-and-forward传输方式接收到完整的数据包后,校验好坏,好的转发,坏的丢弃重发。这种方式传输可靠,但其延时较长。
3、Fragment free传输方式接收到数据包后,大于64bytes的转发,小于64bytes的丢弃。这种方式好坏介于上述两种方式之间。
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三种传输方式优缺点:
一、直通式(Cut Through):
1、当输入端口检测到一个数据包时,就检查该包的包头,根据包内的目的地址把数据包直通到相应端口。
2、优点:这种方式不需要等数据包接收完就开始转发,交换速度快,延迟非常小。
3、缺点:不提供错误检测服务,有可能将出错的数据包转发出去。也不提供缓存,不能将速率不同的端口直接接通,而且容易丢包。
二、存储转发式(Store and Forward):
1、这种方式先将数据包完整的接收下来,经过CRC检查,如果数据包没有错误,再根据地址进行转发。
2、优点:提供错误检测服务,改善了网络性能。支持速度不同的端口的转发服务,可以保证高速端口与低速端口间协同工作。
3、缺点:传输延时较大,而且需要较大的缓存容量。
三、无碎片转发(Fragment Free):
1、它检查数据包的长度是否够64个字节,若小于64字节,说明是废包,进行丢弃,若大于64字节,则发送该包。
2、这种方式可保证碰撞碎片不在网络中传播,提高了网络效率,它的数据处理速度介于直通式和存储转发式之间。多用于低端交换机产品。
3、低端交换机产品一般只具有一种交换方式,有些高端交换机产品具有两种交换方式,并且可以根据网络环境自动选择交换方式。
四、按方式分类
1、在串行传输时,接收端如何从串行数据流中正确地划分出发送的一个个字符所采取的措施称为字符同步。根据实现字符同步方式不同,数据传输有异步传输和同步传输两种方式。
2、异步传输每次传送一个字符代码(5~8bit),在发送每一个字符代码的前面均加上一个“起”信号,其长度规定为1个码元,极性为“0”,后面均加一个止信号,在采用国际电报二号码时,止信号长度为1.5个码元,在采用国际五号码(见数据通信代码)或其它代码时,止信号长度为1或2个码元,极性为“1”。
3、字符可以连续发送,也可以单独发送;不发送字符时,连续发送止信号。每一字符的起始时刻可以是任意的(这也是异步传输的含意所在),但在同一个字符内各码元长度相等。接收端则根据字符之间的止信号到起信号的跳变(“1”→“0”)来检测识别一个新字符的“起”信号,从而正确地区分出一个个字符。
4、因此,这样的字符同步方法又称起止式同步。该方法的优点是:实现同步比较简单,收发双方的时钟信号不需要精确的同步。缺点是每个字符增加了2~3bit,降低了传输效率。它常用于1200bit/s及其以下的低速数据传输。
5、同步传输是以固定时钟节拍来发送数据信号的。在串行数据流中,各信号码元之间的相对位置都是固定的,接收端要从收到的数据流中正确区分发送的字符,必须建立位定时同步和帧同步。位定时同步又叫比特同步,其作用是使数据电路终接设备(DCE)接收端的位定时时钟信号和DCE收到的输入信号同步,以便DCE从接收的信息流中正确判决出一个个信号码元,产生接收数据序列。
6、DCE发送端产生定时的方法有两种:一种是在数据终端设备(DTE)内产生位定时,并以此定时的节拍将DTE的数据送给DCE,这种方法叫外同步。另一种是利用DCE内部的位定时来提取DTE端数据,这种方法叫内同步。
7、对于DCE的接收端,均是以DCE内的位定时节拍将接收数据送给DTE。帧同步就是从接收数据序列中正确地进行分组或分帧,以便正确地区分出一个个字符或其他信息。
8、同步传输方式的优点是不需要对每一个字符单独加起、止码元,因此传输效率较高。缺点是实现技术较复杂。通常用于速率为2400bit/s及其以上的数据传输。
⑹ 局域网交换机交换数据的方式已知存储转发的方式是错的。
交换机交换数据的方式分直接转发和存储转发,所以存储转发方式没错。
一般高速交换机使用存储转发方式。
以前的共享介质工作方式是单工的,就像对讲机一样,这边讲完得停住对方才能讲。即共享介质上同时只能有单向的数据。
而交换机使用全双工模式,双向同时传输数据流,所以说用的还是共享介质,但是改变了共享介质的工作方式。
个人理解,仅供参考。
⑺ 交换机怎么实现数据转发的的
直通式(Cut Through)
直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时,检查该包的包头,获取包的目的地址,启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口,在输入与输出交叉处接通,把数据包直通到相应的端口,实现交换功能。由于不需要存储,延迟非常小,交换速度非常快,这是它的优点。但由于数据包内容并没有被以太网交换机保存下来,所以无法检查所传送的数据包是否有误,不能提供错误检测能力,这是它的缺点。由于没有缓存,不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通,而且容易丢包。
存储-转发(Store-Forward)
存储-转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。它把输入端口的数据包检查,在对错误包处理后才取出数据包的目的地址,通过查找表转换成输出端口送出包。正因如此,存储-转发方式在数据处理时延时大,这是它的缺点,但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测,有效地改善网络性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换,保持高速端口与低速端口间的协同工作。
碎片隔离(Fragment Free)
这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够64个字节,如果小于64字节,说明是假包,则丢弃该包;如果大于64字节,则发送该包。这种方式也不提供数据校验。碎片隔离方式的数据处理速度比存储转发方式快,但比直通式慢。
⑻ 简述存储转发交换方式与线路交换方式的区别
1、原理不同:
线路交换的基本工作原理是:在数据传输期间,源结点与目的结点之间有一条由中间结点构成的专用物理连接线路,在数据传输结束之前,一直保持这条线路。
存储转发技术要求交换机在接收到全部数据包后再决定如何转发,而直通转发则是在交换机收到整个帧之前就已经开始转发数据了,这样可以有效地降低交换延迟。
2、过程不同:
线路交换希望通信的计算机之间必须事先建立物理线路(或者物理连接)。整个线路交换的过程包括建立线路、占用线路并进行数据传输、释放线路(线路拆除)三个阶段。
存储转发是一种传统的转发方式,交换机启动接收进程,开始收取帧,从"Preamble"字段开始,一直到最后的CRC,当这个完整的帧收取完成,把收到的分组放入缓存,之后交换机开始启动转发进程,根据目标MAC地址来决定转发策略。
3、数据交换速度不同:
存储转发交换方式支持不同速度端口间的转换,保持高速端口和低速端口间协同工作。实现的办法是将10Mbps低速包存储起来,再通过100Mbps速率转发到端口上。
线路交换方式的固定分配带宽,资源利用率低,灵活性差;一般用于电话交换,但也可用于数据交换,用于数据交换时一般速率低于9.6kb/s。
⑼ 计算机网络存储转发的原理
计算机网络存储转发的原理是从"Preamble"字段开始,一直到最后的CRC,当这个完整的帧收取完成,把收到的分组放入缓存,之后交换机开始启动转发进程,根据接收帧所示的DMAC,也就是目标MAC地址来决定转发策略。
CRC的作用是对前面的数据进行校验,防止出错。由于存储转发 只有当收取了整个帧之后才开始转发进程,所以当收取到CRC字段的时候,可以进行错误的校验。
交换机把已经收到的数据进行CRC计算,把计算出来的值同接收到的CRC字段的值进行比较,如果两者相同则说明数据没有被破坏,如果不同则说明已经破坏。
也即ACL访问控制列表的功能,访问控制列表主要是通过策略来对数据进行控制,ACL所涉及的控制层面从OSI的第二层到第七层都有。
既然存储转发把整个帧都存储下来了,那么可以想象如果交换机拥有了处理多层数据的能力就可以执行ACL了,毕竟ACL所参照的目标在接收的帧中都已经存在了。
(9)交换机存储转发扩展阅读
正因如此,存储转发方式在数据处理时延时大,这是它的不足,但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测,并且能支持不同速度的输入/输出端口间的交换,可有效地改善网络性能。
它的另一优点就是这种交换方式支持不同速度端口间的转换,保持高速端口和低速端口间协同工作。实现的办法是将10Mbps低速包存储起来,再通过100Mbps速率转发到端口上。
在分组交换中就用到了“存储转发”,即当用户所要发送的数据被分成若干个数据包,并且加上对应的地址信息和控制信息后,先存储起来,通过网络中的交换机或路由器找到网络中的空闲线路,然后再进行传送。“存储转发”使得分组交换的线路利用率较电路交换要高。
当报文交换技术的通信双方不在同一物理网络时,则将准备好的报文经由一定的路由选择机制通过中间节点传给接收方。此时,中间节点不再只是起连接的作用,其还具有存储和处理数据的能力。
在报文交换系统中,由于一次交换处理的数据量大,因而需要对通信处理的存储和处理能力提出较高的要求,使得通信成本大大增加。
且这种系统还易造成堵塞,灵活性和可靠性都会下降。同时,数据交换过程中出现差错的可能性也很大,且检测困难。