Какой размер таблицы мас адресов у простых моделей коммутаторов
Обновлено: 03.07.2024
Что понимается под значением размера таблицы MAC адресов = 8192 ?
Объем памяти или количество записей в таблице маршрутизации?
2 Ответ от Stranger 26.12.2012 09:21:51 (8 лет 10 месяцев назад)
Что понимается под значением размера таблицы MAC адресов = 8192 ?
Объем памяти или количество записей в таблице маршрутизации?
мак адреса к таблице маршрутизации отношения не имеют
это размер памяти
Есть только две бесконечные вещи: Вселенная и глупость. Хотя насчет Вселенной я не уверен.
3 Ответ от XPERT 26.12.2012 09:24:21 (8 лет 10 месяцев назад)
То есть получается этой памяти хватит на 1024 мак адреса (8192\8)?
В интернете на этот вопрос отвечают по-разному одни говорят это объем памяти, другие кол-во записей, вот хотел уточнить.
Отредактировано XPERT (26.12.2012 09:28:05, 8 лет 10 месяцев назад)
4 Ответ от Stranger 26.12.2012 09:33:03 (8 лет 10 месяцев назад)
То есть получается этой памяти хватит на 1024 мак адреса (8192\8)?
В интернете на этот вопрос отвечают по-разному одни говорят это объем памяти, другие кол-во записей, вот хотел уточнить.
размер мак адреса 48 бит вроде как
Есть только две бесконечные вещи: Вселенная и глупость. Хотя насчет Вселенной я не уверен.
5 Ответ от XPERT 26.12.2012 09:41:35 (8 лет 10 месяцев назад)
Вроде как не 48 бит, а все 64! Еще + 2 байта служебная информация. Откуда по вашему будет комутатор знать на какой порт передавать информацию? Нашел по этому поводу информацию на одном из форумов:
Каждый адрес состоит из восьми байт информации, включая МАС-адрес, порт идентификации, штамп времени, статический флаг, и действительный флаг.Порт идентификации описывает номер устройства, номер порта и портового типа.
Отредактировано XPERT (26.12.2012 09:48:51, 8 лет 10 месяцев назад)
6 Ответ от Stranger 26.12.2012 09:50:46 (8 лет 10 месяцев назад)
Вроде как не 48 бит, а все 64! Еще + 2 байта служебная информация. Откуда по вашему будет комутатор знать на какой порт передавать информацию? Нашел по этому поводу информацию на одном из форумов:
Вот перевод
Каждый адрес состоит из восьми байт информации, включая МАС-адрес, порт идентификации, штамп времени, статический флаг, и действительный флаг.Порт идентификации описывает номер устройства, номер порта и портового типа.
64 бита это EUI-64 оно в езернет не применяется пока что
и "знание маршрутизатора про порт" ну никак не влияет на размер мак адреса
Отредактировано Stranger (26.12.2012 09:51:36, 8 лет 10 месяцев назад)
Есть только две бесконечные вещи: Вселенная и глупость. Хотя насчет Вселенной я не уверен.
Привет, Хабр!
Случается так, что иногда хочется отойти от скупой теории и перейти к практике. Сейчас как раз такой случай. Желание возникло на фоне воспоминаний того, как мы делали коммутатор. Он — вещь довольно простая, делов-то — пересылай пакеты с порта на порт, да статистику веди. Все оказалось немного сложнее.
- broadcast (FF:FF:FF:FF:FF:FF)
- multicast (младший бит первого октета равен 1)
- первый октет 0x00, остальные случайны
- все октеты случайны
- cisco 3750G-16TD-S (12288 MAC)
- zyxel gs-3012f (16384 MAC)
- d-link dgs-3426 (8192 MAC)
- metrotek x10-24 (16368 MAC)
cisco 3750G-16TD-S
ROM: Bootstrap program is C3750 boot loader
BOOTLDR: C3750 Boot Loader (C3750-HBOOT-M) Version 12.2(18)SE1, RELEASE SOFTWARE (fc2)
cisco-01-TEST uptime is 4 weeks, 5 days, 1 hour, 11 minutes
System returned to ROM by power-on
System image file is «flash:c3750-advipservicesk9-mz.122-46.SE»
This product contains cryptographic features and is subject to United
States and local country laws governing import, export, transfer and
use. Delivery of Cisco cryptographic products does not imply
third-party authority to import, export, distribute or use encryption.
Importers, exporters, distributors and users are responsible for
compliance with U.S. and local country laws. By using this product you
agree to comply with applicable laws and regulations. If you are unable
to comply with U.S. and local laws, return this product immediately.
cisco WS-C3750G-16TD (PowerPC405) processor (revision F0) with 118784K/12280K bytes of memory.
Processor board ID CSG0921P0EB
Last reset from power-on
1 Virtual Ethernet interface
16 Gigabit Ethernet interfaces
1 Ten Gigabit Ethernet interface
The password-recovery mechanism is enabled.
512K bytes of flash-simulated non-volatile configuration memory.
Base ethernet MAC Address: 00:14:1C:D7:33:80
Motherboard assembly number: 73-9143-08
Power supply part number: 341-0045-01
Motherboard serial number: CAT091916AM
Power supply serial number: LIT09130942
Model revision number: F0
Motherboard revision number: A0
Model number: WS-C3750G-16TD-S
System serial number: CSG0921P0EB
Top Assembly Part Number: 800-24591-04
Top Assembly Revision Number: A0
CLEI Code Number: COM1D10ARB
Hardware Board Revision Number: 0x01
Switch Ports Model SW Version SW Image
— — — — —
* 1 17 WS-C3750G-16TD 12.2(46)SE C3750-ADVIPSERVICESK9-M
Configuration register is 0xF
Странно, но пишет, что у нее памяти всего на 5507 адресов:
Total Mac Address Space Available: 5507
interface GigabitEthernet1/0/1
switchport access vlan 20
switchport mode access
end
После пробного теста (./send_pkt -i eth0 -n 10) наблюдаем следующее:
Mac Entries for Vlan 20:
— Dynamic Address Count: 11
Static Address Count: 0
Total Mac Addresses: 11
Total Mac Address Space Available: 5496
Одиннадцатый адрес — это адрес нетбука, с которого запускался тест. Доступное место для адресов уменьшился.
Сгенерируем заведомо большее, чем заявлено, количество адресов (12288), я указал 13000:
Mac Entries for Vlan 20:
— Dynamic Address Count: 4281
Static Address Count: 0
Total Mac Addresses: 4281
Total Mac Address Space Available: 1219
Как видно, заполнить всю таблицу удалось не сразу и попали далеко не все адреса, вот вам и колизионность. Пробую еще раз:
Mac Entries for Vlan 20:
— Dynamic Address Count: 5724
Static Address Count: 0
Total Mac Addresses: 5724
Total Mac Address Space Available: 192
Mac Entries for Vlan 20:
— Dynamic Address Count: 5945
Static Address Count: 0
Total Mac Addresses: 5945
Total Mac Address Space Available: 3
Mac Entries for Vlan 20:
— Dynamic Address Count: 4417
Static Address Count: 0
Total Mac Addresses: 4417
Total Mac Address Space Available: 1499
Mac Entries for Vlan 20:
— Dynamic Address Count: 5947
Static Address Count: 0
Total Mac Addresses: 5947
Total Mac Address Space Available: 1
Итог
Получается, что заявленная производителем характеристика не соответствует действительности (если я не прав, например влияет IOS и для него есть особые заметки, дайте знать с пруфом). Разница почти в два раза. Даже если опираться на сведения, выводимые самой системой (5507), то им тоже не стоит верить: в быстром режиме таблица недозаполнилась на 1219 адресов, а в медленном постоянно перестраивалась и показания суммарного счетчика менялись, от режима генерации (последовательно/случайно) не зависит.
ZyXEL GS-3012F
Генерируем с превышением 17000 (поддерживается 16384):
Медленный режим не использовался, т.к. даже в быстром таблица заполнена практически полностью.
Рандомный тест:
Итог
В целом, хорошие результаты. Коммутатор не “теряет” адреса, генерируемые на скорости порта. Размер таблицы и ее заполнение соответствует заявленному.
D-Link DGS-3426
[SYS 2000-1-1 00:07:51]
Boot Time: 31 Dec 1999 23:59:59
RTC Time: 2000/01/01 00:07:51
Boot PROM Version: Build 1.00-B13
Firmware Version: Build 2.70.B56
Hardware Version: 2A1
MAC Address: 00-17-9A-10-CD-AA
[STACKING 2000-1-1 00:07:51]
VID VLAN Name MAC Address Port Type
— — — — — 20 TEST 00-01-02-03-00-01 1 Dynamic
20 TEST 00-01-02-03-00-02 1 Dynamic
20 TEST 00-01-02-03-00-03 1 Dynamic
20 TEST 00-01-02-03-00-04 1 Dynamic
20 TEST 00-01-02-03-00-05 1 Dynamic
20 TEST 00-01-02-03-00-06 1 Dynamic
20 TEST 00-01-02-03-00-07 1 Dynamic
20 TEST 00-01-02-03-00-08 1 Dynamic
20 TEST 00-01-02-03-00-09 1 Dynamic
20 TEST 00-01-02-03-00-0A 1 Dynamic
20 TEST 00-01-02-03-00-0B 1 Dynamic
20 TEST 00-01-02-03-00-0C 1 Dynamic
20 TEST 00-01-02-03-00-0D 1 Dynamic
Медленный режим, как и в предыдущем тесте не использовался, поскольку таблица заполнена почти полностью.
Рандомный тест:
Итог
У этого коммутатора тоже все в порядке. Таблица заполняется как заявлено, на случайных данных показатели незначительно хуже. А в качестве “фишки” таблица маков при просмотре сортируется (возможно потому, что никакого строкового процессора нет, например как у cisco).
Metrotek X10-24
Этот коммутатор, точнее его разработка — причина статьи. В нем используется ASIC матрица от японской компании Fujitsu. Изучая документацию, можно сделать вывод, что экономили ресурсы очень серьезно, поэтому и были выполнены независимые тесты.
Информация о платформе:
Генерируем с превышением 17000 (поддерживается 16368):
Итог
Для инкрементарных адресов таблица полностью соответствует заявленной, а вот для случайных показатели ухудшаются, хотя и лежат в довольно близком к заявленному диапазоне.
Вывод
Если ваша сеть построена таким образом, что домен L2 включает множество устройств, то можно ждать беды. Странным оказалось то, что самый весомый вендор показал худшие результаты. Отсюда мораль — доверяй только собственным глазам и тесту, а не маркетинговым заявлениям с мелким шрифтом в сноске.
Я был так удивлен положением вещей, что решил об этом написать. Если есть возможность провести такой же тест, то прошу опубликовать результаты в комментариях.
Как выбрать коммутатор при существующеи разнообразии? Функциональность современных моделей очень разная. Можно приобрести как простейший неуправляемый свитч, так и многофункциональный управляемый коммутатор, немногим отличающийся от полноценного роутера. В качестве примера последнего можно привести Mikrotik CRS125-24G-1S-2HND-IN из новой линейки Cloud Router Switch. Соответственно, и цена таких моделей будет гораздо выше.
Поэтому при выборе коммутатора прежде всего нужно определиться, какие из функций и параметров современных свитчей вам необходимы, а за какие не стоит переплачивать. Но сначала - немного теории.
Виды коммутаторов
Неуправляемый или управляемый коммутатор - какой выбрать? Зависит от того, что вам нужно. Если:
- Вам необходимо просто раздать интернет на несколько устройств (5-8 штук);
- Объем трафика, который будут потреблять подключаемые девайсы - небольшой;
- Вам не нужна возможность дополнительных ручных настроек, как-то: фильтрация трафика, ограничение скорости на отдельных портах и т.д.
В этом случае можно выбрать простенький неуправляемый коммутатор стоимостью в 10-15 долларов. Он вполне справится. К примеру, D-Link DES-1005A, Asus GX1005B, TP-Link TL-SF1008D и подобные.
При более сложных требованиях лучше приобрести управляемый. Отличные решения предлагает тот же Микротик, например, Mikrotik RouterBoard RB250GS.
Однако если раньше управляемые коммутаторы отличались от неуправляемых, в том числе, более широким набором функций, то сейчас разница может быть только в возможности или невозможности удаленного управления устройством. В остальном - даже в самые простые модели производители добавляют дополнительный функционал, частенько повышая при этом их стоимость.
Поэтому на данный момент более информативна классификация коммутаторов по уровням.
Уровни коммутаторов
Для того, чтобы выбрать коммутатор, оптимально подходящий под наши нужды, нужно знать его уровень. Этот параметр определяется на основании того, какую сетевую модель OSI (передачи данных) использует устройство.
- Устройства первого уровня, использующие физическую передачу данных, уже практически исчезли с рынка. Если кто-то еще помнит хабы - то это как раз пример физического уровня, когда информация передается сплошным потоком.
- Уровень 2. К нему относятся практически все неуправляемые коммутаторы. Используется так называемая канальная сетевая модель. Устройства разделяют поступающую информацию на отдельные пакеты (кадры, фреймы), проверяют их и направляют конкретному девайсу-получателю. Основа распределения информации в коммутаторах второго уровня - MAC-адреса. Из них свитч составляет таблицу адресации, запоминая, какому порту какой MAC-адрес соответствует. IP-адреса они не понимают.
- Уровень 3. Выбрав такой коммутатор, вы получаете устройство, которое уже работает с IP-адресами. А также поддерживает множество других возможностей работы с данными: преобразование логических адресов в физические, сетевое протоколы IPv4, IPv6, IPX и т.д., соединения pptp, pppoe, vpn и другие. На третьем, сетевом уровне передачи данных, работают практически все маршрутизаторы и наиболее "продвинутая" часть коммутаторов.
- Уровень 4. Сетевая модель OSI, которая здесь используется, называется транспортной. Даже не все роутеры выпускаются с поддержкой этой модели. Распределение трафика происходит на интеллектуальном уровне - устройство умеет работать с приложениями и на основании заголовков пакетов с данными направлять их по нужному адресу. Кроме того, протоколы транспортного уровня, к примеру TCP, гарантируют надежность доставки пакетов, сохранение определенной последовательности их передачи и умеют оптимизировать трафик.
Выбираем коммутатор - читаем характеристики
Как выбрать коммутатор по параметрам и функциям? Рассмотрим, что подразумевается под некоторыми из часто встречающихся обозначений в характеристиках. К базовым параметрам относятся:
Количество портов. Их число варьируется от 5 до 48. При выборе коммутатора лучше предусмотреть запас для дальнейшего расширения сети.
Базовая скорость передачи данных. Чаще всего мы видим обозначение 10/100/1000 Мбит/сек - скорости, которые поддерживает каждый порт устройства. Т. е. выбранный коммутатор может работать со скоростью 10 Мбит/сек, 100 Мбит/сек или 1000 Мбит/сек. Достаточно много моделей, которые оснащены и гигабитными, и портами 10/100 Мб/сек. Большинство современных коммутаторов работают по стандарту IEEE 802.3 Nway, автоматически определяя скорость портов.
Автоматическое определение MDI/MDI-X. Это автоопределение и поддержка обоих стандартов, по которым была обжата витая пара, без необходимости ручного контроля соединений.
Слоты расширения. Возможность подключения дополнительных интерфейсов, например, оптических.
Размер таблицы MAC-адресов. Для выбора коммутатора важно заранее просчитать необходимый вам размер таблицы, желательно с учетом будущего расширения сети. Если записей в таблице не будет хватать, коммутатор будет записывать новые поверх старых, и это будет тормозить передачу данных.
Форм-фактор. Коммутаторы выпускаются в двух разновидностях корпуса: настольный/настенный вариант размещения и для стойки. В последнем случае принят стандартный размер устройства -19-дюймов. Специальные ушки для крепления в стойку могут быть съемными.
Выбираем коммутатор с нужными нам функциями для работы с трафиком
Управление потоком (Flow Control, протокол IEEE 802.3x). Предусматривает согласование приема-отправки данных между отправляющим устройством и коммутатором при высоких нагрузках, во избежание потерь пакетов. Функция поддерживается почти каждым свитчом.
Jumbo Frame- увеличенные пакеты. Применяется для скоростей от 1 гбит/сек и выше, позволяет ускорить передачу данных за счет уменьшения количества пакетов и времени на их обработку. Функция есть почти в каждом коммутаторе.
Режимы Full-duplex и Half-duplex. Практически все современные свитчи поддерживают автосогласование между полудуплексом и полным дуплексом (передача данных только в одну сторону, передача данных в обе стороны одновременно) во избежание проблем в сети.
Приоритезация трафика (стандарт IEEE 802.1p) - устройство умеет определять более важные пакеты (например, VoIP) и отправлять их в первую очередь. Выбирая коммутатор для сети, где весомую часть трафика будет составлять аудио или видео, стоит обратить внимание на эту функцию
Поддержка VLAN (стандарт IEEE 802.1q). VLAN - удобное средство для разграничения отдельных участков: внутренней сети предприятия и сети общего пользования для клиентов, различных отделов и т.п.
Зеркалирование трафика. Для обеспечения безопасности внутри сети, контроля или проверки производительности сетевого оборудования, может использоваться зеркалирование (дублирование трафика). К примеру, вся поступающая информация отправляется на один порт для проверки или записи определенным ПО.
Перенаправление портов. Эта функция вам может понадобиться для развертывания сервера с доступом в интернет, или для онлайн-игр.
Защита от "петель" - функции STP и LBD. Особенно важны при выборе неуправляемых коммутаторов. В них обнаружить образовавшуюся петлю - закольцованный участок сети, причину многих глюков и зависаний - практически невозможно. LoopBack Detection автоматически блокирует порт, на котором произошло образование петли. Протокол STP (IEEE 802.1d) и его более совершенные потомки - IEEE 802.1w, IEEE 802.1s - действуют немного иначе, оптимизируя сеть под древовидную структуру. Изначально в структуре предусмотрены запасные, закольцованные ветви. По умолчанию они отключены, и коммутатор запускает их только тогда, когда происходит разрыв связи на какой-то основной линии.
Агрегирование каналов (IEEE 802.3ad). Повышает пропускную способность канала, объединяя несколько физических портов в один логический. Максимальная пропускная способность по стандарту - 8 Гбит/сек.
Стекирование. Каждый производитель использует свои собственные разработки стекирования, но в общем эта функция обозначает виртуальное объединение нескольких коммутаторов в одно логическое устройство. Цель стекирования - получить большее количество портов, чем это возможно при использовании физического свитча.
Функции коммутатора для мониторинга и диагностики неисправностей
Функции электропитания
Энергосбережение. Как выбрать коммутатор, который будет экономить вам электроэнергию? Обращайте внимани е на наличие функций энергосбережения. Некоторые производители, например D-Link, выпускают коммутаторы с регулировкой потребления электроэнергии. Например, умный свитч мониторит подключенные к нему устройства, и если в данный момент какое-то из них не работает, соответствующий порт переводится в "спящий режим".
Power over Ethernet (PoE, стандарт IEEE 802.af). Коммутатор с использованием этой технологии может питать подключенные к нему устройства по витой паре.
Встроенная грозозащита. Очень нужная функция, однако надо помнить, что такие коммутаторы должны быть заземлены, иначе защита не будет действовать.
Коммутатор создает таблицу MAC-адресов динамически, проверяя MAC-адрес источника в кадрах, принимаемых портом. Он пересылает кадры на основе совпадения между MAC-адресом назначения в кадре и записью в таблице MAC-адресов.
При каждом поступлении кадра Ethernet в коммутатор выполняется следующий процесс.
Получение информации: проверка MAC-адреса источника
При каждом поступлении кадра в коммутатор выполняется проверка на наличие новой информации. Проверяются MAC-адрес источника, указанный в кадре, и номер порта, по которому кадр поступает в коммутатор.
- Если MAC-адрес источника отсутствует, он добавляется в таблицу вместе с номером входящего порта. В примере на рисунке 1 компьютер PC-A отправляет кадр Ethernet компьютеру PC-D. Коммутатор добавляет MAC-адрес компьютера PC-A в таблицу.
- Если MAC-адрес источника уже существует, коммутатор обновляет таймер обновления для этой записи. По умолчанию в большинстве коммутаторов Ethernet данные в таблице хранятся в течение 5 минут.
Примечание: Если MAC-адрес источника указан в таблице, но с другим портом, коммутатор считает эту запись новой. Запись заменяется на тот же MAC-адрес, но с более актуальным номером порта.
Пересылка: проверка MAC-адреса назначения
Если MAC-адрес назначения является индивидуальным адресом, коммутатор ищет совпадение между MAC-адресом назначения в кадре и записью в таблице MAC-адресов.
- Если MAC-адрес назначения есть в таблице, коммутатор пересылает кадр через указанный порт.
- Если MAC-адреса назначения нет в таблице, коммутатор пересылает кадр через все порты, кроме входящего порта. Эта ситуация называется «неизвестный индивидуальный адрес» (unknown unicast). Как показано на рисунке 2, в таблице коммутатора нет MAC-адреса назначения для компьютера PC-D, поэтому он пересылает кадр через все порты, кроме порта 1.
Примечание: Если MAC-адрес назначения является широковещательным или групповым адресом, коммутатор также пересылает кадр через все порты, кроме входящего порта.
Читайте также: