Annuler
https://media.fs.com/images/community/uploads/post/202106/10/post27-structure-of-a-complete-data-frame1-abw67bgipq.png

Comparaison entre commutation "Store-and-Forward" et commutation "Cut-Through"

Margaret

Traducteur David
12 avril 2021

Comme nous le savons, les commutateurs de couche 2 sont généralement responsables du transport des données sur la couche de liaison de données (couche 2 OSI) et de la vérification des erreurs sur chaque trame transmise et reçue. Avec l'utilisation de l'adresse MAC, les trames ou les paquets doivent être transmis par les commutateurs de couche 2. Au cours de ce processus, il existe trois modes de commutation Ethernet courants : commutation de type "cut-through", "fragment free" et "store-and-forward". Dans cet article, nous allons examiner les commutations "store-and-forward" et "cut-through".

Description des commutations "Store-and-Forward" et "Cut-Through"

Une trame complète se compose de plusieurs parties : un préambule, l'adresse MAC de destination, l'adresse MAC de source, les données des utilisateurs et le FCS. Dans les différents modes de commutation, différentes parties sont reconnues avant d'être transmises.

structure d'un cadre de données complet

Commutation "Store-and-Forward

Comme son nom l'indique, la commutation store-and-forward (Stocke et fait suivre)attend que la trame entière soit arrivée avant de la transférer. Ensuite, le commutateur LAN stocke chaque trame complète dans les tampons de mémoire du commutateur et vérifie les erreurs avant de prendre une décision de transfert. CRC (cyclic redundancy check) qui utilise une formule mathématique basée sur le nombre de bits (1s) dans la trame pour vérifier la trame reçue. Si aucune erreur n'est présente, la trame sera transmise à l'adresse de destination. Sinon, la trame corrompue sera rejetée. Ce processus garantit un haut degré de trafic réseau sans erreur, car le réseau de destination ne sera pas affecté par les trames corrompues.

commutation de type store-and-forward width=

Commutation “Cut-Through”

Par rapport à la commutation "store-and-forward", la commutation "cut-through" (couper à travers) est plus simple. Lorsque le commutateur reçoit la trame, il consulte les 6 premiers octets de la trame qui suivent le préambule. Ensuite, le commutateur LAN vérifie l'adresse MAC de destination dans sa table de commutation, détermine le port d'interface de sortie et transmet la trame à sa destination. Pas de contrôle d'erreur CRC dans le processus de commutation “cut-through”. Par conséquent, toutes les trames, avec et sans erreurs, seront transmises aux commutateurs de réception. Et un processus de vérification des erreurs doit être effectué par le dispositif de réception pour garantir une transmission sans erreur. Pour améliorer ce processus, la commutation sans fragment est appliquée pour compenser les inconvénients de la commutation “cut-through”, ce qui permet de rejeter les trames dont la longueur est inférieure à 64 bytes et de réduire les collisions tardives dans la transmission des données.

Commutations de type cut-through width=

Commutations "Store-and-Forward" et "Cut-Through"

Peu importe le type de commutation "store-and-forward" ou "cut-through" utilisé par les commutateurs de couche 2, la décision de transfert est basée sur l'adresse MAC de destination dans les paquets de données ou les trames. Quelles sont les différences principales entre "store-and-forward" et "cut-through" ? Voici une comparaison simple.

Commutation Store-and-Forward Commutation Cut-Through
Prise en charge de la vérification des erreurs. Grâce à la vérification du CRC, les trames Ethernet seront abandonnées si elles ont une longueur inférieure à 64 octets ( un runt ) ou supérieure à 1518 octets ( un géant ).
Transfert sans erreur. Les mauvaises trames seront rejetées avant d'être transmises.
Prise en charge de la mise en mémoire tampon automatique. Les trames entières seront stockées.
Le temps d'attente (latence du commutateur) est un peu long. Il faut du temps pour stocker la trame entière dans le commutateur.
Un haut degré de transmission de données sans erreur.
Il y a des trames non valides. Les trames Ethernet avec ou sans erreurs seront transmises au port de destination si ses 6 premiers octets sont reconnus.
Les mauvaises trames seront également transmises, ce qui entraînera de nombreuses erreurs de trames.
Le temps d'attente (latence du commutateur) est très faible. Parce que le commutateur ne stockera pas les trames ou les paquets entiers.

Cette comparaison nous permet de conclure que le principal avantage de la commutation "store-and-forward" est la haute qualité de la transmission du trafic. Alors que l'avantage de la commutation “cut-through” est une faible latence. Dans la plupart des réseaux d'entreprise, la différence de latence des commutateurs entre le stockage et le transfert et la commutation “cut-through” est négligeable, car elle se mesure en dizaines de millisecondes. Cependant, dans certaines applications, la latence du réseau est un facteur critique, souvent plus critique dans les applications de services financiers telles que le trading à haute fréquence plutôt que le débit global du réseau. C'est pourquoi les commutateurs Cisco réintroduisent la commutation Ethernet “cut-through”. Par conséquent, lors de l'achat d'un commutateur Ethernet, en plus de tenir compte des performances, la densité des ports et du coût, le mode de commutation Ethernet doit également être pris en considération.

Comment configurer le mode de commutation Ethernet ?

De nombreux commutateurs de couche 2 sur le marché actuel utilisent par défaut le mode de commutation "store-and-forward" pour garantir une transmission de haute qualité du trafic de données. Cependant, la commutation de type "store-and-forward" et "forward" ne convient pas à toutes les applications, en particulier pour les environnements à faible latence comme le HPC (high performance computing). L'utilisateur peut configurer toutes les interfaces pour qu'elles fonctionnent en mode "cut-through". Prenez par exemple le commutateur d'accès de FS.COM SFP 1GbE S5800-48F4S. La commutation “Store-and-forward” est activée par défaut pour le commutateur 1GbE. Pour activer le mode de commutation “cut-through”, voici les procédures à suivre.

Commande ou action Objectif
Étape 1 S5800-48F4S# configure terminal Accède au mode de configuration globale
Étape 2 S5800-48F4S(config)# cut_through_forwarding enable (10G-40G-100G | 1G-10G-100G | 1G-10G-40G) Active le mode de commutation “cut-through”. Par défaut, le mode 10G-40G-100G est activé. Les modes 1G-10G-100G et 1G-10G-40G peuvent également être configurés.
Étape 3 S5800-48F4S# write Sauvegarde la modification de manière persistante.

Si les utilisateurs veulent réactiver le mode de commutation "store-and-forward", c'est également possible pour le commutateur FS 1GbE S5800-48F4S. Il suffit de changer la commande "cut_through_forwarding enable (10G-40G-100G|1G-10G-100G|1G-10G-40G)" en "no cut_through_forwarding enable (10G-40G-100G|1G-10G-100G|1G-10G-40G)", et le mode sera à nouveau activé.

Conclusion

Dans cet article, nous avons expliqué les comparaisons entre la commutation "store-and-forward" et la commutation "cut-through", ainsi que les exemples de configuration. Ces deux modes sont deux modes de commutation importants dans les commutateurs de couche 2. Chacune a ses propres avantages et inconvénients dans la transmission du trafic de données. Dans une multitude d'applications de centres de données, le choix du type de commutateurs Ethernet se fait sur la base de divers facteurs tels que les performances et la fonction, et pas seulement sur les caractéristiques de faible latence.

Article connexe :

Switch administrable vs switch non-administrable : Lequel choisir ?

Pourquoi et comment utiliser un commutateur PoE pour les systèmes de caméras IP ?

2.0k

Cela pourrait également vous intéresser