Salamlar hörmətli oxucular. Bu günkü məqalə  müasir dövrdə ən çox istifadə olunan şəbəkə avadanlıqlarından switch-in funksiyaları haqqında olacaqdır. Biz artıq switch və onun ilkin funksiyaları  haqqında məlumatlıyıq (http://www.technet.az/2014/03/06/switch/). Switch  aşağıdakı əsas funksiyaları icra edir:

• Address learning – MAC Addreslərin öyrənilməsi
• Forwarding – Frame-larin ötürülməsi
• Flooding – Frame-larin bütün portlara ötürülməsi
• Filtering – Frame-larin filter olunması
• Loop Avoidance – Frame Dövriliyinin qarşısının alınması

Bildiyimiz kimi, switch MAC (Media Access Control) adres-lərə əsasən frame-lari ötürür və bunun üçün switch MAC adresləri öyrənməli və öz CAM (Content Addressable Memory) və yaxud MAC adres cədvələ yazmalıdır. Bəs switch bunu necə edir? Bu bizim göstərdiyimiz birinci funksiyadır:

Address learning – switch frame portdan daxil olduqda onun mənbə (source) MAC adresini oxuyur və  öz CAM cədvəli ilə müqayisə edir. Əgər switch bu informasiyanı öz CAM cədvəlində tapa bilməzsə, yeni MAC adres informasiyasını müvafiq port nömrəsi informasiyası ilə birgə CAM cədvələ daxil edir. Əgər MAC adres informasiyası artıq mövcuddursa, bu zaman port İD  informasiyası müqayisə olunur. Əgər fərqli informasiya mövcuddursa switch bu köhnə informasiyanı yenisi ilə əvəz edir. Əgər port İD informasiyası eynidirsə, switch həmin informasiyaya məxsus taymeri sıfırlayır.

Switch hər dəfə MAC adres informasiyasını yeniləyən zaman bu informasiya üçün mövcud olan taymeri də sıfırlayır. Bu taymer aktiv olmayan MAC adres informasiyasının müəyyən müddətdən sonra CAM cədvəldən ləğv olunması üçün istifadə olunur (Default olaraq – 300 saniyə). Aşağıdakı rəsmdə switchin CAM cədvəldə taymerinin və switchin dinamik olaraq CAM cədvələ yazdığı informasiyanın necə yoxlanılmasına baxaq:

Xatırlatmaq istərdim ki, CAM cədvələ yazılan MAC adreslərin sayı istehsalçı və modellərdən asılı olaraq dəyişə bilər.

Forwarding – switch frame qəbul etdikdən sonra mənbə (source) MAC adresi ilə yanaşı təyinat (destination) adresini də oxuyur. Bundan sonra switch frame-in hansı adresə ötürüləcəyini bilir və bu MAC adresi CAM cədvəldə mövcud olub-olmadığını yoxlayır. Əgər bu MAC adres cədvəldə mövcuddursa, switch frame-i həmin MAC adresə bağlı olan porta yönəldir. Əgər müvafiq MAC adres CAM cədvəldə mövcud deyilsə, yəni switch hələki həmin MAC adresi öyrənməyib, bu zaman switch frame-i daxil olan portdan başqa mövcud digər portlara ötürür. Digər bütün portlara frame-in yönləndilirməsi switchin flooding funksiyasıdır. Flooding bir qayda olaraq switch yeni işə salınan zaman istifadə olunur. Bu da switch-in MAC adresləri öyrəndiyi zamana qədər traffik axınını ləngitməmək üçün yararlıdır.

Əgər mənbə (source) MAC adres ilə təyinat (destination) MAC adres eynidirsə bu zaman switch bu frame-i ləğv edir və yönləndirmir. Bu switchin filtering funksiyasıdır. Misal kimi, flooding zamanı frame-in daxil olduğu portdan fərqli digər portlara göndərilməsini göstərə bilərik. Bu zaman frame öz daxil olduğu porta yönləndirilmir və filter olunur.

Funksiyaların daha yaxşı anlaşılması üçün aşağıdakı şəkilə nəzər salaq:

Göstərilən şəkildə CAM cədvəli boş olan switch və ona qoşulu 4 kompüter göstərilmişdir. Fərz edək ki, kompüter 1 kompüter 3-ə məlumat ötürür. Bu zaman frame-in MAC adres informasiyası mənbə(source) 0050.5611.1111, təyinat (destination) isə 0050.5633.3333 olacaqdır. İlk öncə switch frame-i qəbul edir və source MAC adresi öz CAM table ilə müqayisə edir. Göstərilən MAC adres cədvəldə mövcud olmadığı üçün switch bu informasiyanı port İD ilə birgə CAM cədvələ daxil edir:

Sonra isə təyinat addressə frame-i ötürmək üçün cədvəldə təyinat (destination) adresi axtarır. Gördüyümüz kimi bu informasiya mövcud olmadığı üçün switch həmin frame-i flood edərək daxil olan portdan başqa digər bütün portlara göndərir (Flooding funksiyası):

Bundan sonra kompüter 3 kompüter 1-ə cavab məlumatı ötürəcəyi zaman switch kompüter 3-ün də MAC adresini öz CAM cədvəlinə yazır.

Və yuxarıdakı qayda ilə switch bütün MAC adres informasiyasını öz CAM cədvəlinə yazır.

Sonuncu qeyd edəcəyim funksiya isə Loop Avoidance funksiyasıdır. Switch ənənəvi olaraq Broadcast Frame-ləri Frame-in daxil olduğu portdan başqa bütün portlara ötürür. Bəzi hallarda switchlər arasında birdən artıq birləşmə istifadə olnunur. Bu şəbəkədə baş verə biləcək qoşulma qırılmalarını aradan qaldırmaq üçün istifadə olunur. Lakin bu ehtiyat xətləri aşağıdakı problemləri yarada bilər:

• Broadcast storms
• Multiple frame copies
• MAC addres İnstability

Loop Avoidance funksiyası olmadığını təsəvvür edək. Bir-biri ilə birdən çox xəttlə birləşmiş bir neçə switchdən ibarət şəbəkədə broadcast frame dövri olaraq, sonsuz şəkildə switchlər arasında ötürülür. Bu broadcast storm adlanır:

Digər problem isə  Multiple frame copies – Frame-in bir neçə nüsxədə şəbəkədə ötürülməsidir. Aşağıdakı şəkildə göründüyü kimi eyni frame host tərəfindən eyni anda 2 müxtəlif segmentdən qəbul olunur. Bu frame host tərəfindən emal olunur. Lakin yuxarı səviyyəli protokollar- misal olaraq TCP – eyni frame-in qəbul olunması halını aşkar edə  bilir və bu da əlavə gərəksiz emala səbəb olur.

MAC addres İnstability – yuxarıda göstərilən misalda gördüyümüz kimi, eyni frame müxtəlif iki portdan qəbul olunur. Switch hər dəfə frame portdan daxil olduqda öz MAC address cədvəlindəki məlumatı təzələyir. Bu hal switch-in cədvəldə düzgün olmayan məlumatın saxlanmasına səbəb ola bilər və frame-in səhv portdan göndərilməsi ilə nəticələnə  bilər.

Yuxarıda qeyd olunan problemləri aradan qaldırmaq üçün Loop Avoidance funksiyası kimi Spanning-Tree Protocol (STP) tətbiq olunur.

Növbəti məqalələrdə görüşənədək.

Rizvan Bayramov

———————–

CCIE #49908