Switching Teknolojileri

Amaçlar:

• Layer 2 switching işlemini tanımlamak.
• Layer 2 özelliklerini açıklamak.

I. Layer 2 Switching

Layer 2 switching teknolojisi donanıma dayalıdır. Bu nedenle host üzerindeki MAC adresini kullanarak networkü filtreler. Switchlerde filter tablolarını oluşturmak için ASIC (Application Specific Integrated Circuits) yöntemini kullanırlar.

Layer 2 switch aygıtları paketleri (frame) donanım adreslerine göre gönderdikleri için hızlıdırlar. Layer 2 özelliklerini şu şekilde özetleyebiliriz:

• Donanım temelli köprü (bridging)
• Hız
• Düşük maliyet.

A. Layer 2 Switch Fonksiyonları

Layer 2 switching sürecinde üç işlem yerine getirilir:

• Adres öğrenme (address learning)
• Yönledirme/filtreleme (forward/filtering)
• Döngü önleme (loop avaidance)

Adres öğrenme işlemi her paketin MAC adresinin bir MAC veritabanına tutulmasıyla sağlanır. Yönlendirme işlemi ise alına paketin hedef adresinin bulunmasını sağlar. Döngü önleme özelliği ise, switchler arasında birden çok bağlantının olduğu durumlarda fazlalık (redundancy) oluşursa, bu özellik döngüyü önler. Döngü önlemede STP (Spanning Tree Protocol) kullanılır.

B. STP (Spanning Tree Protocol)

STP (Spanning Tree Protocol), DEC tarafından geliştirilmiş ve IEEE tarafından 802.1 olarak kabul edilmiş bir protokoldür. STP’nin ana görevi Layer 2 networklerinde oluşan döngüleri durdurmaktır. STP sürekli olarak networkü izler ve gereksiz hatları kapatarak döngü oluşmamasın sağlar.

3. Spanning Tree İşlemi

STP network üzerindeki bütün bağlantıları bulur ve fazla (gereksiz) bağlantıları kapatır. Bu işlem network üzerinde bir root bridge seçilmesiyle olur. Bir networkte yalnız bir root bridge vardır. Diğer swtichler ise nonroot bridge olarak adlandırılır.

Root bridge öncelik ve MAC adresinin numarasına göre seçilir. Bir STP’nin varsayılan önceliği 32,768’dir. Küçük MAC adresi seçime neden olur.

Şekil: Spanning-Tree İşlemi

 

 

D. Switch Türleri

Cisco alanında LAN switching modları şunlardır:

• Store and forward
• Cut-through
• FragmentFree

Store and forward switching ana LAN switching türlerinden biridir. Bu yöntemde switch paketin tümünü kendi belleğine kopyalar ve CRC (Cyclic Redundancy Check) bilgisini hesaplar. Paket (frame) hata içermiyorsa hedef adres bulunur ve paket gönderilir. Bu süreçte paketin tamamı switche kopyalandığı için zaman (latency) alabilir.

Cut-through switching yönteminde ise switch yalnızca hedef adresi kopyalar. Ardından hedef adresi arar ve paketi gönderir. Bu yöntemde yalnızca adres saklandığı için zaman olarak daha azdır.

FragmentFree yöntemi ise cut-through yönteminin değişik bir şeklidir. Hata kontrolü özelliklerine sahiptir.