After successful experiments with Voice over Ethernet from 1981 to 1984, Dr. W. David Sincoskie joined Bellcore and began addressing the problem of scaling up Ethernet networks. At 10 Mbit/s, Ethernet was faster than most alternatives at the time; however, Ethernet was a broadcast network and there was no good way of connecting multiple Ethernet networks together. This limited the total bandwidth of an Ethernet network to 10 Mbit/s and the maximum distance between any two nodes to a few hundred feet.
By contrast, although the existing telephone network's peak speed for individual connections was limited to 56 kbit/s (less than one hundredth of Ethernet's speed), the total bandwidth of that network was estimated at 1 Tbit/s, capable of moving over a hundred thousand times more information in a given timescale.
Although it was possible to use IP routing to connect multiple Ethernet networks together, it was expensive and relatively slow. Sincoskie started looking for alternatives that required less processing per packet. In the process he independently reinvented the self-learning ethernet switch.[2]
However, using switches to connect multiple Ethernet networks in a fault-tolerant fashion requires redundant paths through that network, which in turn requires a spanning tree configuration. This ensures that there is only one active path from any source node to any destination on the network. This causes centrally located switches to become bottlenecks, which limits scalability as more networks are interconnected.
To help alleviate this problem, Sincoskie invented VLANs by adding a tag to each Ethernet packet. These tags could be thought of as colors, say red, green, or blue. Then each switch could be assigned to handle packets of a single color, and ignore the rest. The networks could be interconnected with three spanning trees, one for each color. By sending a mix of different packet colors, the aggregate bandwidth could be improved. Sincoskie referred to this as a multitree bridge. He and Chase Cotton created and refined the algorithms (called the Extended Bridge Algorithms for Large Networks) necessary to make the system feasible.[3] This "color" is what is now known in the Ethernet frame as the IEEE 802.1Q header, or the VLAN tag. While VLANs are commonly used in modern Ethernet networks, using them for the original purpose would be rather unusual.
In 2012 the IEEE approved IEEE 802.1aq (shortest path bridging) to standardize load-balancing and shortest path forwarding of (multicast and unicast) traffic allowing larger networks with shortest path routes between devices. It was stated by David Allan and Nigel Bragg, in 802.1aq Shortest Path Bridging Design and Evolution: The Architect's Perspective that shortest path bridging is one of the most significant enhancements in Ethernet's history.[4]
Sau khi thành công thử nghiệm với Voice over Ethernet từ năm 1981 đến 1984, tiến sĩ W. David Sincoskie tham gia Bellcore và bắt đầu quyết những vấn đề rộng lên mạng Ethernet. Tại 10 Mbit/s, Ethernet đã nhanh hơn so với hầu hết các lựa chọn thay thế tại thời gian; Tuy nhiên, Ethernet là một mạng lưới phát sóng và không có cách nào tốt kết nối mạng Ethernet nhiều với nhau. Này giới hạn băng thông tất cả của một mạng Ethernet 10 Mbit/s và khoảng cách tối đa giữa hai nút để một vài trăm feet.Ngược lại, mặc dù tốc độ đỉnh cao của mạng điện thoại sẵn có cho các cá nhân kết nối bị hạn chế ở 56 kbit/s (ít hơn một hundredth của Ethernet tốc độ), tất cả băng thông mạng đó được ước tính tại 1 Tbit/s, có khả năng di chuyển thông tin nhiều hơn một trăm ngàn lần trong một mặt trăng nhất định.Mặc dù nó đã có thể sử dụng IP định tuyến để kết nối mạng Ethernet nhiều với nhau, nó là tốn kém và tương đối chậm. Sincoskie bắt đầu tìm kiếm lựa chọn thay thế yêu cầu ít xử lý mỗi gói. Trong quá trình ông độc lập sáng tạo lại việc chuyển đổi ethernet tự học. [2]Tuy nhiên, bằng cách sử dụng thiết bị chuyển mạch để kết nối mạng Ethernet nhiều trong một thời trang lỗi khoan dung đòi hỏi các đường dẫn dự phòng thông qua mạng đó, mà lần lượt có thể yêu cầu một cấu hình cây khung. Điều này đảm bảo rằng đó là hoạt động chỉ có một đường dẫn từ bất kỳ nút nguồn đến bất kỳ điểm đến trên mạng. Điều này gây ra thiết bị chuyển mạch nằm để trở nên tắc nghẽn, mà các giới hạn khả năng mở rộng như thêm mạng được nối liền với nhau.Để giúp làm giảm bớt vấn đề này, Sincoskie đã phát minh ra VLAN bằng cách thêm một thẻ vào mỗi gói tin Ethernet. Các thẻ có thể được dùng như màu sắc, nói đỏ, màu xanh lá cây hoặc màu xanh. Sau đó mỗi chuyển đổi có thể được chỉ định để xử lý các gói tin của một màu duy nhất, và bỏ qua phần còn lại. Các mạng có thể được kết nối với ba cây khung, một cho mỗi màu sắc. Bằng cách gửi một kết hợp của màu sắc khác nhau gói, băng thông tổng hợp có thể được cải thiện. Sincoskie gọi đây là một cây cầu multitree. Ông và Chase bông tạo và tinh chế các thuật toán (được gọi là thuật toán cầu mở rộng cho các mạng lớn) cần thiết để làm cho hệ thống khả thi. [3] "màu" là những gì bây giờ được biết đến trong khung Ethernet như IEEE.1Q tiêu đề hoặc thẻ VLAN. Trong khi VLAN thường được sử dụng trong mạng Ethernet hiện đại, sử dụng chúng cho mục đích ban đầu sẽ là khá bất thường.Vào năm 2012 của IEEE phê chuẩn IEEE 802.1aq (ngắn nhất con đường chuyển tiếp) tiêu chuẩn hóa cân bằng tải và ngắn nhất đường cao tốc chuyển tiếp lưu lượng truy cập (phát đa hướng và unicast) cho phép các mạng lưới lớn hơn với tuyến đường con đường ngắn nhất giữa các thiết bị. Nó đã được khẳng định bởi David Allan và Nigel Bragg, trong 802.1aq thiết kế cầu nối giữa con đường ngắn nhất và tiến hóa: The kiến trúc sư quan điểm đó chuyển tiếp con đường ngắn nhất là một trong các cải tiến quan trọng nhất trong lịch sử của Ethernet. [4]
đang được dịch, vui lòng đợi..
