Теоретическая модель Ethernet-коммутатора
3
Мбит/с на физическом уровне эталонной модели ISO/OSI и техноло-
гии Ethernet применяется манчестерский код [1, 2], в соответствии с
которым на каждый бит передаваемой полезной информации прихо-
дится один бит физического кода. Длительность одного бит-тайма
для этой пропускной способности
100
нс, поэтому
L
f
байт кадра
будут переданы за время
10
8
800
f
f
L
L
нс.
(4)
Для Fast Ethernet пропускная способность
100
R
Мбит/с, а дли-
тельность одного бит-тайма
10
нс, но на физическом уровне ис-
пользуется код 4В/5В [2], для которого каждые четыре бита полезной
информации требуют передачи в линию связи пяти бит, поэтому
100
5 8
100
4
f
f
L
L
нс.
(5)
Для пропускной способности Gigabyte Ethernet
1000
R
Мбит/с
длительность бит-тайма
1
нс. При оптоволоконных кабелях связи
на физическом уровне используется код 8В/10В, т. е. каждый байт
передаваемой информации требует отправки в линию связи 10 бит.
Для медных кабелей применяется код РАМ5 [3], в соответствии с ко-
торым восемь бит полезной информации на физическом уровне при-
водят к 10 отправляемым в линию битам, поэтому
1000
10 8
10
8
f
f
L
L
нс.
(6)
Формулы (4)–(6) необходимы для определения задержки комму-
таторов при разработке математических моделей их функционирова-
ния. Рассмотрим более подробно алгоритм работы коммутатора в не-
нагруженном режиме.
1.
Кадр побитно из кабельного сегмента поступает в буфер
входного интерфейса.
2.
После поступления первых 14 байт кадра в буфер (восемь
байт преамбулы вместе со стартовым битом и шестью байтами MAC-
адреса приемника) по таблице коммутации устанавливается номер
выходного порта коммутатора.
3.
В случае ненагруженного режима функционирования комму-
татора для поступающего в буфер входного интерфейса кадра нет
конкуренции за выходной порт с другими входными интерфейсами,
поэтому сразу после установления номера выходного интерфейса
может быть начата порционная передача информации из буфера
входного в буфер выходного порта.
4.
При коммутации «на лету» [2] после поступления первой
порции информации из буфера входного интерфейса в буфер выход-
