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In che modo gli switch evitano la collisione su una rete?

Gli switch evitano le collisioni principalmente attraverso l'uso di Mac Indirizzo Apprendimento e inoltro basato su porte . A differenza degli hub che trasmettono i dati su tutti i dispositivi connessi, gli switch mantengono una tabella (tabella degli indirizzi MAC) che mappa gli indirizzi Mac su porte specifiche. Ciò consente loro di dirigere i dati solo al destinatario previsto, eliminando la possibilità di collisioni. Ecco come funziona:

1. Mac Indirizzo Apprendimento: Quando uno switch riceve un frame, esamina l'indirizzo MAC di origine. Quindi aggiunge una voce alla sua tabella degli indirizzi MAC associando quell'indirizzo MAC con la porta da cui è arrivato il frame. Questo è un processo dinamico; La tabella viene aggiornata continuamente poiché lo switch apprende nuovi indirizzi MAC.

2. Forwarding basato su porte: Quando uno switch riceve un frame, controlla la sua tabella degli indirizzi MAC. Se trova una voce corrispondente per l'indirizzo MAC di destinazione, inoltra il frame solo alla porta associata a quell'indirizzo. Se l'indirizzo MAC di destinazione non viene trovato, lo switch inonda il frame su tutte le porte tranne la porta da cui ha ricevuto il frame (per prevenire i loop). Questa inondazione avviene solo inizialmente, fino a quando lo switch non apprende la posizione dell'indirizzo MAC.

3. Filtro del frame: Una volta che uno switch apprende a quale porta è connesso un dispositivo, impedisce i frame destinati a inoltrare altri dispositivi a quella porta. Ciò riduce significativamente il traffico non necessario e la probabilità di collisioni.

In sostanza, gli switch usano una tecnica simile a una valutazione telefonica sofisticata: Invece di trasmettere a tutti (come gridare in una stanza), sa chi chiamare direttamente (come comporre un numero).

Mentre quanto sopra descrive il metodo principale, è importante notare che:

* Le collisioni possono ancora verificarsi, anche se raramente, in alcuni scenari: Ad esempio, durante la fase di apprendimento iniziale in cui un interruttore inonda in inquadra o se ci sono problemi con il tessuto di commutazione stesso. Gli switch moderni impiegano meccanismi sofisticati per ridurre al minimo questi eventi.

* La comunicazione full-duplex mitiga ulteriormente le collisioni: Le moderne reti Ethernet utilizzano prevalentemente la modalità Full-Duplex, in cui i dispositivi possono inviare e ricevere i dati contemporaneamente. Ciò elimina la possibilità di collisioni all'interno di un unico collegamento.

* Protocollo per alberi di spanning (STP) previene i loop: STP è un protocollo di rete che impedisce di cambi loop che potrebbero causare tempeste di trasmissione e collisioni. Lo fa bloccando in modo intelligente i percorsi ridondanti.

In sintesi, mentre il meccanismo non riguarda attivamente * evitare * le collisioni allo stesso modo di CSMA/CD (utilizzato negli hub Ethernet più anziani e mezzo duplex), la progettazione di switch, utilizzando l'apprendimento dell'indirizzo MAC e l'inoltro basato su porte (e spesso le operazioni a full duplex e STP), elimina efficacemente le collisioni in un'estensione trascurabile nella maggior parte degli ambienti pratici.

 

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