Store-and-Forward vs. Cut-Through Swithcing

كما نعلم جميعا ان ال Hub ما هو الا مشترك يربط الاجهزة ببعضها وكان من عيوبه هو ان لو موصل به PC واراد ارسال Frame لاى PC اخر موصل معه بال Hub فان ال hub سيقوم بنشر ال Frame الى جميع ال Ports ومن ثم ستصل الى جميع ال PCs ولكن ليس هذا محور حديثنا اليوم فمحور حديثنا اليوم ان ال Hub عندما يستلم ال Frame من ال PC لن يفحص محتويات ال packet ولن يتاكد من خلوها من اى error او اى corrupted data فما عليه الا ان ينشرها الى كل ال PCs اللى connected بيه ...

جاء الينا ال L2 Switch لكى يقدم لنا تعديلات كثيرة كان من اهمها هو انه يقوم بفحص ال Frame  الى هيبعتها اى Host لاى Host اخر connected بال switch معاه ..وهذا هو محور حديثى اليوم هو الطرق المستخدمة من قبل ال switch لفحص ال incoming Frames .. تستخدم cisco switches طريقة من 2 لفحص ال incoming Frame :

1-  Store-and-Forward Switching 

2- Cut Through Switching

حقيقتا يوجد mechanism  ثالث وهو احد التطورات على ال mechanism الثانى الا وهو ال Fragment-Free Switching 

 والان سوف اتطرق بالشرح لكل mechanism باختصار على حدا 

1-  Store-and-Forward Switching 

فى هذا ال mechanism يستلم ال switch ال incoming Frame ويقوم بوضعها كاملة فى bufferخاص عنده وذلك سبب تسميته Store ومن ثم يقوم ال switch بفحص كامل محتويات ال Frame بغض النظر عن حجمها وي check ال Field الخاص بال FCS ويعمل مقارنة معه بمحتويات ال Frame اللى وصلته ويتاكد من صحة محتويات ال Frame قبل اخذ ال forwarding decision فاذا تاكد من خلو ال Frame من اى error يقوم بعمل Forwarding لها , و لو تاكد من انها corrupted او تحتوى على اى error هيعملها discard .

2- Cut Through Switching

فى هذا ال mechanism يقوم ال switch باستلام ال incoming frame و يقوم بهمل check فقط على ال destination MAC add. (DMAC) a ويقوم بعمل forwarding لل frame دون عمل اى check لل entire Fields الاخرى و بناء على ال CAM Table اللى مكونه هيطلعها من ال egress port اللى واصل بال destination وبذلك فى هذا ال mechanism ال switch لن يحتاج لكل ال time اللى كان بيستهلك من قبل ال mechanism الاول سواء فى التخزين فى ال buffer او فى الفحص الكامل لمحتويات ال frame وسيعتمد على ان ال receiving device هي check ال FCS field و يتاكد من صحة ال frame .

ومثال على الاجهزة التى تستخدم هذا ال mechanism : 

Cisco Nexus 5000 Series

وغالبا يتم استخدام ال switches التى تستخدم هذا ال mechanism فى ال data centers وذلك للاستفادة من جزئية ال low latency التى توفرها هذه ال switches .

يوجد mechanism ثالث وهو كما ذكرت احد انواع ال Cut-Through switching ويسمى بال Fragment-Free Switching :

يطلق عليه ايضا runtless switching وفى هذا النوع يقوم ال switch بتخزين اول 64bytes من ال packet وعمل check عليهم مع تجاهل باقى ال fields والسبب يرجع الى ان معظم ال errors فى ال frames توجد فى اول ال 64 bytes وبذلك قام بوضع small error check operation على ال normal cut-through التى كانت تقتصر على معاينة ال DMAC field وعدم فحص اى fields اخرى وايضا عدم استهلاك وقت فى الفحص الكامل لمحتويات ال frame . وبذلك جمع هذا ال mechanism بمميزات كل mechanism من ال 2 .

ارجو ان يكون الموضوع مفيد و مفهوم ...