Ji°φ Peterka:

PoΦφtaΦovΘ sφt∞ typu Ethernet, resp. sφt∞ dle standardu IEEE 802.3, jsou zalo₧eny na pou₧itφ jednoho spoleΦnΘho p°enosovΘho mΘdia (kter²m m∙₧e b²t tzv. tlust² Φi tenk² koaxißlnφ kabel, kroucenß dvoulinka, a v n∞kter²ch p°φpadech i optickΘ vlßkno). Data jsou po tomto spoleΦn∞ sdφlenΘm mΘdiu p°enßÜena rychlostφ 10 Mb/s.

Na prvnφ pohled by se jist∞ mohlo zdßt, ₧e je to docela dost. StaΦφ si ale uv∞domit, ₧e on∞ch bßjeΦn²ch 10 Mb/s majφ vÜechny p°ipojenΘ poΦφtaΦe dohromady! Budou-li spolu komunikovat jen dva poΦφtaΦe, pak skuteΦn∞ majφ k dispozici "pln²ch" 10 Mb. Budou-li vÜak vzßjemn∞ komunikovat dv∞ dvojice poΦφtaΦ∙, p°ipadne na ka₧dou z nich jen 5 Mb, p°i Φty°ech souΦasn∞ komunikujφcφch dvojicφch to bude ji₧ jen 2,5 Mb atd. Tato Φφsla jsou navφc jen nominßlnφ p°enosovou rychlostφ - skuteΦn∞ dosahovan² p°enosov² v²kon b²vß ni₧Üφ (nap°φklad jen poloviΦnφ Φi t°etinov²).

BßjeΦn∞ rychl² Ethernet se tedy m∙₧e velmi snadno stßt ne·nosn∞ pomal²m. Lze mu n∞jak pomoci?

KlasickΘ °eÜenφ p°edpoklßdß pou₧itφ tzv. most∙ (bridges), p°φpadn∞ tzv. sm∞rovaΦ∙ (routers). Tato za°φzenφ umo₧≥ujφ spojit dva Φi vφce kabelov²ch segment∙ (resp. rozd∞lit jeden velk² segment na n∞kolik menÜφch, vzßjemn∞ propojen²ch segment∙). Hlavn∞ ale dokß₧φ rozumn∞ hospoda°it s p°enosovou kapacitou jednotliv²ch segment∙ - pokud spolu nap°φklad komunikujφ dva poΦφtaΦe v jednom segmentu, je zcela zbyteΦnΘ, aby tato jejich komunikace bez u₧itku "pronikala" i do segment∙ ostatnφch, a zde brßnila jin²m p°enos∙m, resp. ubφrala jim dostupnou p°enosovou kapacitu. Za°φzenφ typu mostu Φi sm∞rovaΦe dokß₧e rozpoznat, kterΘ p°enßÜenΘ bloky dat (rßmce) mohou z∙stat lokßln∞ v urΦitΘm segmentu, a do ostatnφch segment∙ je nepropouÜtφ. Podobn∞ v situacφch, kdy dochßzφ k p°enosu mezi uzlov²mi poΦφtaΦi v r∙zn²ch segmentech, dokß₧φ mosty (i sm∞rovaΦe) p°edßvat p°enßÜenß data jen do t∞ch segment∙, kter²ch se to skuteΦn∞ t²kß (a do ostatnφch nikoli). Takov²mto zp∙sobem pak mosty i sm∞rovaΦe umo₧≥ujφ dosßhnout takovΘho stavu, kdy vÜechny uzlovΘ poΦφtaΦe danΘ sφt∞ majφ dohromady k dispozici v∞tÜφ p°enosovou kapacitu, ne₧ jakß odpovφdß on∞m nominßlnφm 10 Mb/s.

Nev²hodou tohoto °eÜenφ je skuteΦnost, ₧e jak mosty, tak i sm∞rovaΦe pracujφ na principu "store and forward" (neboli: p°ijmi a p°edej dßl). Ka₧d² p°enßÜen² blok dat (rßmec Φi paket) tedy tato za°φzenφ nejprve cel² p°ijmou do svΘ vnit°nφ pam∞ti a teprve pak se rozhodnou, co a jak s nφm uΦinφ - nap°φklad do kterΘho segmentu jej nßsledn∞ odeÜlou. P°itom ale vznikß nezanedbatelnΘ zpo₧d∞nφ (v odbornΘ literatu°e se Φasto uvßdφ 800 mikrosekund na jeden rßmec v p°φpad∞ mostu, a 1 800 mikrosekund na jeden paket u sm∞rovaΦe, i kdy₧ tato Φφsla se mohou v konkrΘtnφch p°φpadech v²razn∞ji liÜit). Pokud p°enßÜenß data postupn∞ prochßzejφ p°es vφce takov²chto za°φzenφ, jednotlivß zpo₧d∞nφ se sΦφtajφ, a v²slednΘ zpo₧d∞nφ m∙₧e dosahovat nep°φjemn∞ vysok²ch hodnot - v n∞kter²ch p°φpadech a₧ ne·nosn²ch.

Se zajφmavou alternativou p°iÜla v b°eznu roku 1990 firma Kalpana, Inc., kdy₧ uvedla na trh sv∙j produkt, nazvan² EtherSwitch. Jde ve svΘ podstat∞ o zvlßÜtnφ druh mostu, kter² ale nepracuje na principu "store and forward". Mφsto toho, aby nejprve p°ijal cel² sφ¥ov² rßmec, poΦkß si pouze na jeho prvnφch Üest byt∙ (obsahujφcφch adresu p°φjemce), a pak jej ihned zaΦne vysφlat do toho segmentu, ve kterΘm se p°φsluÜn² p°φjemce nachßzφ. EtherSwitch je tedy vlastn∞ "pr∙chozφ", a jednotlivΘ rßmce jφm prochßzφ prakticky s nulov²m zpo₧d∞nφm (p°esn∞ji: se zpo₧d∞nφm cca 40 mikrosekund, co₧ je asi 20x mΘn∞ ne₧ u b∞₧nΘho mostu).

Zp∙sob fungovßnφ za°φzenφ EtherSwitch lze p°ipodobnit k fungovßnφ telefonnφ ·st°edny (vÜak takΘ anglickΘ "switch" znamenß ·st°ednu), kterß p°epojuje telefonnφ hovory mezi dvojicemi ·Φastnφk∙ - ka₧dß z t∞chto dvojic pak mß k dispozici vlastnφ telefonnφ okruh, v naÜem p°φpad∞ mß jen a jen pro sebe samostatn² kanßl s p°enosovou rychlostφ 10 Mb/s (viz obrßzek).

Firma Kalpana samoz°ejm∞ nez∙stala se svou koncepcφ p°epojovanΘho Ethernetu (Switched Ethernet) sama. ╚asem ji nßsledovaly i dalÜφ firmy, kterΘ uvedly na trh obdobnΘ produkty. Na vφde≥skΘ v²stav∞ ExpoNet byla krom∞ p∙vodnφch za°φzenφ EtherSwitch firmy Kalpana k vid∞nφ takΘ obdobnß ·st°edna od firmy Ungermann-Bass (nazvanß DragonSwitch, konstrukΦn∞ realizovanß jako zßsuvn² modul do sk°φnφ °ady Access/One firmy Ungermann-Bass). Jak mi ale sd∞lil p°φtomn² zßstupce firmy, jejich ·st°edna pracuje na principu "store and forward" - Φφm₧ nutn∞ p°ichßzφ o hlavnφ v²hodu (malΘ zpo₧d∞nφ prochßzejφcφch paket∙), a mß tak mnohem blφ₧e ke klasickΘmu mostu.

SkuteΦn² p°φnos "p°epojovanΘho Ethernetu" a p°φsluÜn²ch ·st°eden nenφ snadnΘ objektivn∞ zhodnotit. Zßle₧φ toti₧ velmi podstatn∞ i na tom, v jakΘ sφti je toto °eÜenφ vyu₧φvßno, p°i jakΘm druhu provozu atd.

V²robci p°φsluÜn²ch za°φzenφ samoz°ejm∞ uvßd∞jφ, ₧e jde o zcela zßsadnφ a p°evratn² objev, kter² jednou prov₧dy vy°eÜφ veÜkerΘ problΘmy u₧ivatel∙ s nedostatkem p°enosovΘ kapacity v jejich sφtφch. V diskusi, kterß na tΘma p°epojovanΘho Ethernetu p°ed Φasem prob∞hla v tzv. NEWS (poΦφtaΦov²ch konferencφch v rßmci sφt∞ USENET), vÜak p°evlßdaly spφÜe pesimistickΘ nßzory, pova₧ujφcφ vÜe za pouhou reklamnφ kampa≥. Dlu₧no ovÜem dodat, ₧e i zde se objevilo n∞kolik p°φsp∞vk∙ od konkrΘtnφch u₧ivatel∙, kte°φ si ·st°ednu EtherSwitch po°φdili a ve sv²ch sφtφch zaznamenali v²raznou zm∞nu k lepÜφmu.