Обозначения выключателей и переключателей на электрических схемах

Условные графические обозначения коммутационных изделий — выключателей, тумблеров, электрических реле построены на базе знаков контактов: замыкающих (рис. 1, б), размыкающих (в, г) и переключающих (г, е). Контакты, сразу замыкающие либо размыкающие две цепи, обозначают, как показано на рис. 1, (ж, и и).

За начальное положение замыкающих контактов на электронных схемах принято разомкнутое состояние коммутируемой электронной цепи, размыкающих — замкнутое, переключающих — положение, в каком одна из цепей замкнута, другая разомкнута (исключение составляет контакт с нейтральным положением). УГО всех контактов допускается изображать исключительно в зеркальном либо повернутом на 90° положениях.

Стандартизованная система УГО предугадывает отражение и таких конструктивных особенностей, как неодновременность срабатывания 1-го либо нескольких контактов в группе, отсутствие либо наличие фиксации их в одном из положений.

Рис. 1

Рис. 2

Так, если нужно показать, что контакт замыкается либо размыкается ранее других, знак его подвижной части дополняют маленьким штрихом, направленным в сторону срабатывания (рис. 2, а, б), а если позднее, — штрихом, направленным в оборотную сторону (рис. 2, в, г).

Отсутствие фиксации в замкнутом либо разомкнутом положениях (самовозврат) обозначают маленьким треугольником, верхушка которого ориентирована в сторону начального положения подвижкой части контакта (рис. 2, д, е), а фиксацию — кружком на знаке его недвижной части (рис. 2, ж, и).

Последние два УГО на электронных схемах употребляют в тех случаях, если нужно показать разновидность коммутационного изделия, контакты которого этими качествами обычно не владеют.

Условное графическое обозначение выключателей на электронных схемах (рис. 3) строят на базе знаков замыкающих и размыкающих контактов. При всем этом имеется в виду, что контакты фиксируются в обоих положениях, т. е. не имеют самовозврата.

Рис. 3.

Буквенный код изделий этой группы определяется коммутируемой цепью и конструктивным исполнением выключателя. Если последний помещен в цепь управления, сигнализации, измерения, его обозначают латинской буковкой S, а если в цепь питания — буковкой Q. Метод управления находит отражение во 2-ой буковке кода: кнопочные выключатели и тумблеры обозначают буковкой В (SB), автоматические — буковкой F (SF), все другие — буковкой А (SA).

Если в выключателе несколько контактов, знаки их подвижных частей на электронных схемах располагают параллельно и соединяют линией механической связи. В качестве примера на рис. 3 показано условное графическое обозначение выключателя SA2, содержащего один размыкающий и два замыкающих контакта, и SA3, состоящего из 2-ух замыкающих контактов, причём один из которых (на рисунке — правый) замыкается позднее другого.

Выключатели Q1 и Q2 служат для коммутации цепей питания. Контакты Q2 механически связаны с любым органом управления, о чем свидетельствует отрезок штриховой полосы. При изображении контактов в различных участках схемы принадлежность их одному коммутационному изделию обычно отражают в буквенно-цифровом позиционном обозначении (SА 4.1, SA4.2, SA4.3).

Рис. 4.

Аналогично, на базе знака переключающего контакта, строят на электричсеких схемах условные графические обозначения двухпозиционных тумблеров (рис. 4, SA1, SA4). Если же тумблер фиксируется не только лишь в последних, да и в среднем (нейтральном) положении, знак подвижной части контакта помешают меж знаками недвижных частей, возможность поворота его в обе стороны демонстрируют точкой (SA2 на рис. 4). Так же поступают и в этом случае, если нужно показать на схеме тумблер, закрепляемый исключительно в среднем положении (см. рис. 4, SA3).

Отличительный признак УГО кнопочных выключателей и тумблеров — знак кнопки, соединенный с обозначением подвижной части контакта линией механической связи (рис. 5). При всем этом если условное графическое обозначение выстроено на базе основного знака контакта (см. рис. 1), то это значит, что выключатель (тумблер) не фиксируется в нажатом положении (при отпускании кнопки ворачивается в начальное положение).

Рис. 5.

Рис. 6.

Если же нужно показать фиксацию, употребляют специально созданные для этой цели знаки контактов с фиксацией (рис. 6). Возврат в начальное положение при нажатии другой кнопки тумблера демонстрируют в данном случае знаком фиксирующего механизма, присоединяя его к символу подвижной части контакта со стороны, обратной символу кнопки (см. рис. 6, SB1.1, SB 1.2). Если же возврат происходит при повторном нажатии кнопки, символ фиксирующего механизма изображают взамен полосы механической связи (SB2).

Многопозиционные тумблеры (к примеру, галетные) обозначают, как показано на рис. 7. Тут SA1 (на 6 положений и 1 направление) и SA2 (на 4 положения и 2 направления) — тумблеры с выводами от подвижных контактов, SA3 (на 3 положения и 3 направления) — без выводов от их. Условное графическое обозначение отдельных контактных групп изображают на схемах в схожем положении, принадлежность к одному тумблеру обычно демонстрируют в позиционном обозначении (см. рис. 7, SA1.1, SA1.2).

Рис. 7.

Рис. 8

Для изображения многопозиционных тумблеров со сложной коммутацией ГОСТ предугадывает несколько методов. Два из их показаны на рис. 8. Тумблер SA1 — на 5 положений (они обозначены цифрами; буковкы а—д введены только для пояснения). В положении 1 соединяются одна с другой цепи а и б, г и д, в положениях 2, 3, 4 — соответственно цепи б и г, а и в, а и д, в положении 5 — цепи а и б, в и г.

Тумблер SA2 — на 4 положения. В первом из их замыкаются цепи а и б (об этом молвят расположенные под ними точки), во 2-м — цепи в и г, в 3-ем — в и г, в четвертом — б и г.

Зорин А. Ю.

Школа для электрика

Электронные чертежи и схемы

Обозначение автомата на однолинейных схемах – RozetkaOnline.COM

Автоматический выключатель является основным элементом однолинейных схем в электрике.

В настоящее время встречается масса вариантов того, как проектировщики показывают его на планах и схемах, но далеко не всегда правильно, что нередко приводит к ошибке при сборке электрощитов или монтаже электропроводки.

Чтобы этого не произошло, необходимо следовать простым правилам отображения автоматов и их маркировки.

Графический вид автоматов стандартизирован в:

ГОСТ 2.755-87 ЕСКД «Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения»

ГОСТ Р МЭК 60617-DB-12M-2015 «Графические символы для схем», который идентичен международному стандарту IEC 60617-DB-12M:2012* “Графические символы для диаграмм” (IEC 60617-DB-12M:2012 “Graphical symbols for diagrams”).

Согласно этим стандартам условное обозначение автомата на однолинейной схеме выглядит так:

Оно создано из нескольких графических символов ГОСТа, говорящих об определенных признаках и функциях устройства.
У однополюсного автомата их три:

– Замыкающее коммутационное устройство

– Функция выключателя

– Автоматическое срабатывание

 Пример простой однолинейной схемы электрощита, состоящего всего из одного такого однополюсного автоматического выключателя:

Двух-, трех- или четырехполюсный автомат обозначается косыми черточками, размещенными на входящей линии, количество которых соответствует числу полюсов:

БУКВЕННЫЙ КОД

Буквенный код, которым маркируется автоматические выключатели, укзаан в ГОСТ 2.710-81 (ЧИТАТЬ PDF) Единая система конструкторской документации (ЕСКД). «Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах».

Согласно ему автоматы на схемах обозначаются символами – QF:

Q – Выключатели и разъединители в силовых цепях

F – Устройства защитные

За буквенным кодом пишется порядковый номер автомата.

ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ

Единая
система конструкторской документации

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ

ГРАФИЧЕСКИЕ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ

УСТРОЙСТВА
КОММУТАЦИОННЫЕ

И КОНТАКТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

ГОСТ 2.755-87

(CT СЭВ 5720-86)

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва
1998

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Дата
введения 01.01.88

Настоящий стандарт распространяется на схемы, выполняемые вручную
или автоматизированным способом, изделий всех отраслей промышленности
и строительства и устанавливает условные графические обозначения коммутационных
устройств, контактов и их элементов.

Настоящий
стандарт не устанавливает условные графические обозначения на схемах
железнодорожной сигнализации, централизации и блокировки.

Условные
графические обозначения механических связей, приводов и приспособлений — по ГОСТ
2.721.

Условные
графические обозначения воспринимающих частей электромеханических устройств -
по ГОСТ
2.756.

Размеры
отдельных условных графических обозначений и соотношение их элементов приведены
в приложении.

1. Общие правила
построения обозначений контактов.

1.1.
Коммутационные устройства на схемах должны быть изображены в положении,
принятом за начальное, при котором пусковая система контактов обесточена.

1.2. Контакты
коммутационных устройств состоят из подвижных и неподвижных контакт-деталей.

1.3. Для
изображения основных (базовых) функциональных признаков коммутационных
устройств применяют условные графические обозначения контактов, которые
допускается выполнять в зеркальном изображении:

1)
замыкающих                                                                                   

2)
размыкающих                                                                      

3)
переключающих                                                                             

4)
переключающих с нейтральным центральным положением    

1.4. Для
пояснения принципа работы коммутационных устройств при необходимости на их
контакт-деталях изображают квалифицирующие символы, приведенные в табл. 1.

Таблица 1

2. Примеры
построения обозначений контактов коммутационных устройств приведены в табл. 2.

Таблица 2

3. Примеры
построения обозначений контактов двухпозиционных коммутационных устройств
приведены в табл. 3.

Таблица 3

4. Примеры
построения обозначений многопозиционных коммутационных устройств приведены в
табл. 4.

Таблица 4

5. Обозначения
контактов контактных соединений приведены в табл. 5.

Таблица 5

6. Примеры
построения обозначений контактных соединений приведены в табл. 6.

Таблица 6

7. Обозначения
элементов искателей приведены в табл. 7.

Таблица 7

8. Примеры
построения обозначений искателей приведены в табл. 8.

Таблица 8

9. Обозначения
многократных координатных соединителей приведены в табл. 9.

Таблица 9

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

Размеры (в
модульной сетке) основных условных графических обозначений приведены в табл. 10.

Таблица 10

ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным
комитетом СССР по стандартам

РАЗРАБОТЧИКИ

П.А. Шалаев,
С.С. Борушек, С.Л. Таллер, Ю.Н. Ачкасов

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением
Государственного комитета СССР по стандартам от 27.10.87 № 4033

3.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5720-86

4. ВЗАМЕН ГОСТ 2.738-68 (кроме подпункта
7 табл. 1) и ГОСТ 2.755-74

5.
ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ.
Октябрь 1997 г.

Что такое переключатели, включатели и выключатели, их виды и обозначение

Коммутационные устройства — это большая группа элементов электро- и радиоаппаратуры, предназначенных для включения, выключения и переключения различных электрических цепей (выключатели, переключатели, реле и т. п.). Любой из этих элементов содержит одну или несколько групп контактов и механизм, с помощью которого они могут быть замкнуты или разомкнуты.

Условные графические обозначения подавляющего большинства выключателей, переключателей и реле построены на основе базовых символов замыкающего, размыкающего и переключающего контактов и их разновидностей.

Рис. 1. Выключатель и условное обозначение на схемах.

Выключатели

Выключатели используют для соединения и разъединения электрических цепей. У этих изделий два рабочих положения: «включено» и «выключено». Соединение и разъединение цепи (замыкание и размыкание) осуществляется подвижным контактом, который либо постоянно соединен с одним из неподвижных контактов, а с другим соединяется при установке ручки переключателя в положение «включено», либо выполнен в виде перемычки, соединяющей неподвижные контакты в этом же положении.

Однако независимо от конструкции коммутационного узла замыкающий контакт изображают на схемах одинаково — в виде наклонной линии в разрыве линии электрической связи (рис. 1 слева).

В отличие от замыкающего контакта, который всегда показывают в разомкнутом положении, размыкающий контакт изображают в замкнутом положении. ГОСТ 2.755—74 устанавливает три равноправных символа такого контакта (рис. 1 справа), однако в пределах одной схемы рекомендуется пользоваться каким-либо Одним из них. Н

аправление движения подвижного контакта (как размыкающего, так и замыкающего) из начального положения в конечное стандарт не устанавливает (за исключением случаев, о которых будет сказано далее).

Сложные выключатели, предназначенные для одновременной коммутации нескольких электрических цепей, могут содержать несколько замыкающих или размыкающих контактов или их комбинации.

При совмещенном изображении такого выключателя (т. е. в одном месте схемы) линии, обозначающие подвижные контакты, изображают параллельно одна другой и соединяют символом механической связи — двумя сплошными линиями. Символы двух таких выключателей приведены на рис. 2. Первый из них (рис. 2,а) содержит два замыкающих контакта.

Рис. 2. Сложные выключатели.

Им можно включить (замкнуть) две электрические цепи, например оба провода сетевого питания прибора или по одному проводу в цепях питания сразу двух приборов. С помощью второго выключателя (рис. 2,6) можно, например, включить питание измерительного прибора и одновременно разомкнуть чувствительный стрелочный измеритель тока.

Если по каким-либо причинам контактные группы сложного выключателя приходится изображать в разных частях схемы, каждый из символов подвижных контактов снабжают отрезком штриховой линии механической связи, а принадлежность к одному изделию указывают в позиционном обозначении (рис. 2,в, контактные группы SA1.1, SA1.2 и SA1.3 принадлежат выключателю SA1).

Говоря о символах замыкающего и размыкающего контактов, мы имели в виду, что их подвижные части могут быть зафиксированы как в замкнутом, так и в разомкнутом положениях. Однако есть выключатели, у которых в одном из этих положений контакты не фиксируются, т. е. после устранения действующей на них силы они возвращаются в исходное состояние.

Такие контакты изображают на схемах иначе. Если хотят показать, что контакт не фиксируется в замкнутом положении, на конце линии электрической связи, символизирующем неподвижный контакт, изображают небольшой треугольник,’ вершина которого как бы отталкивает символ подвижного контакта (рис. 3,а). Аналогично поступают и с символом размыкающего контакта, не фиксирующегося в разомкнутом положении (рис. 3,6).

Рис. 3 и Рис. 4. Сдвоенные выключатели.

Среди выключателей есть и такие, у которых один подвижный контакт может одновременно замыкать или размыкать две электрические цепи. Символы такого контакта наглядно передают эту идею (рис. 4,в — контакт с двойным замыканием, рис. 4, б — с двойным размыканием).

Стандарт ЕСКД предусматривает обозначение и таких особенностей выключателей, как неодновременность срабатывания контактов в группе, наличие фиксации в замкнутом или разомкнутом положении контактов выключателей, управляемых кнопками (имеется в виду, что в обычном исполнении такие коммутационные изделия не имеют фиксации), чувствительность к воздействию внешних факторов и т. д.

Отличительным признаком контакта, срабатывающего раньше остальных, является короткая черточка на конце символа подвижного контакта, направленная в сторону его движения при срабатывании. Обозначение срабатывающего с опережением замыкающего контакта показано на рис. 4,а, размыкающего — на рис. 4,б. Если же необходимо указать, что контакт, наоборот, срабатывает позже других в группе, черточку направляют в противоположную сторону (рис. 4,в, г).

Рис. 5. Обозначение срабатывающего с опережением замыкающего контакта.

Символы контактов без самовозврата после срабатывания используют в обозначениях кнопочных выключателей, поэтому, кроме знака отсутствия самовозврата (небольшой кружок на символе неподвижного контакта) в них вводят и символ ручного привода — кнопки.

 Рис. 6. Обозначение кнопочных выключателей.

Для примера на рис. 6,а приведено условное обозначение кнопочного выключателя с возвратом в исходное положение путем вытягивания кнопки, на рис. 6,6 — с возвратом посредством повторного нажатия на кнопку, а на рис. 6,а — с возвратом посредством отдельного привода, например нажатием специальной кнопки «Сброс».

Признаком контактов, автоматически возвращающихся в исходное положение при перегрузке цепи или превышении допустимых пределов изменения внешних факторов (например, температуры), является знак в виде небольшого прямоугольника на символе подвижного контакта.

Физическую величину, под действием которой контакт возвращается в исходное положение, обозначают общепринятым буквенным символом и математическим знаком «>» (больше) или «<» (меньше).

Так, если рядом с обозначением контакта помещена надпись «>» (см. рис. 7,а), то это означает, что он реагирует на превышение напряжения сверх допустимого уровня, а этот же буквенный символ со знаком «<» указывает на чувствительность контакта к уменьшению напряжения ниже установленного значения (рис. 7,6). Аналогично обозначают и свойство контакта срабатывать при превышении максимально допустимой температуры (рис. 7,в).

Рис. 7. Обозначение контсктов с реакцией на уровень.

Буквенный код изделий этой группы (как, впрочем, и переключателей) в позиционном обозначении определяется коммутируемой цепью и конструктивным исполнением выключателя (вернее, способом управления).

Если выключатель применен в цепи управления, сигнализации, измерения и т. д., его обозначают латинской буквой S, а если в цепи питания, — буквой Q. Способ управления находит отражение во второй букве кода: кнопочные выключатели и переключатели обозначают буквой В (SB), автоматические (см. далее)—буквой F (SF), все остальные — буквой A (SA).

Переключатели

Переключатели — это устройства, коммутирующие одну или несколько цепей на несколько других. Условное графическое обозначение переключающего контакта, по сути, состоит из комбинации символов замыкающего и размыкающего контактов (рис. 8), при этом также имеется в виду, что подвижный контакт фиксируется в обоих крайних положениях.

 Рис. 8. Переключатель и его обозначение на схемах.

Символ подвижного контакта переключателя с фиксацией не только в крайних, но и в среднем (нейтральном) положении изображают между обозначениями неподвижных контактов (на одинаковом расстоянии от них) и выделяют жирной точкой (рис. 9,а).

Если необходимо показать контакт с фиксацией в нейтральном и одном из крайних положений или без фиксации в крайних положениях, один или оба символа неподвижных контактов снабжают треугольниками (рис. 9,б).

Рис. 9. Переключатели с фиксацией, обозначение на схемах.

В некоторых случаях применяют переключатели с безобрывным переключением. При переводе такого переключателя из одного положения в другое подвижный контакт не разрывает цепи, соответствующей предыдущему положению, до тех пор, пока не соединит новую цепь. Контакт с безобрывным переключением изображают с короткой черточкой на конце (рис. 9,в).

Другие особенности переключающих контактов (срабатывание с опережением или запаздыванием, отсутствие самовозврата и т. п.) указывают теми же знаками, что и у замыкающих и размыкающих контактов. Символы многоконтактных переключателей строят на базе соответствующих переключающих контактов, соединяя их линиями механической связи (рис. 10).

 Рис. 10. Многоконтактный переключатель и его обозначение на схемах.

Сложные переключатели характеризуют числом положений и направлений (под последним понимают число независимых коммутируемых цепей, обычно равное числу подвижных контактов).

Конструкция таких переключателей может быть самой различной. Например, широко применяемые в радиоприборах галетные переключатели состоят из одной или нескольких галет и фиксирующего механизма.

Каждая галета, в свою очередь, состоит из двух частей: неподвижной (статора), закрепленной на основании фиксирующего механизма, и подвижной (ротора).

На статоре закреплены 12 пружинящих неподвижных контактов, часть из которых (от одного до четырех) длиннее остальных, а на роторе — в зависимости от числа положений — от одного до четырех контактов в форме кольца или секторов с выступами.

Удлиненные контакты статора постоянно соединены с подвижными контактами ротора, остальные соединяются с ними при переводе ротора из одного положения в другое. В зависимости от числа галет и подвижных контактов переключатель может иметь разное число положений и направлений.

На схемах переключатели такого типа изображают, как показано из рис. 11,а. Здесь символ в виде длинной линии с изломом на левом конце обозначает вывод подвижного контакта, перечеркивающая ее короткая линия — сам подвижный контакт, а расположенные напротив нее концы линий электрической связи — неподвижные контакты, число которых равно числу положений переключателя.

Рис. 11. Галетные переключатели с разным числом положений и напрявлений.

Если переключатель на несколько направлений, число таких контактных групп соответственно увеличивают, изображая их одну под другой (рис. 11,6) или рядом (рис. 11,в).

При расположении символов контактных групп в разных участках схемы их принадлежность к одному коммутационному устройству, как и в ранее рассмотренных случаях, указывают соответствующей нумерацией в позиционных обозначениях (например, SAl.l, SA1.2 и т. д.).

В положениях, в которых подвижный контакт не должен соединяться ни с какой цепью, символ соответствующего неподвижного контакта укорачивают (рис. 11,г). Точно так же поступают и в том случае, если несколько неподвижных контактов соединены вместе (рис. 86,(3). Подвижный контакт с безобрывным переключением цепей выделяют короткой черточкой (рис. 11,е).

Встречаются пёреключатели, у которых подвижный контакт соединяется сразу с несколькими неподвижными контактами. Эту особенность коммутации показывают линией на конце символа подвижного контакта, «охватывающей» соответствующее число символов неподвижных контактов.

Для примера на рис. 11,ж изображен переключатель, у которого одновременно замыкаются три соседние цепи в каждом положении. Если же подобный переключатель в каждом последующем положении подключает параллельную цепь к цепям, замкнутым в предыдущем положении, символ подвижного контакта видоизменяют, как показано на рис. 11,з.

Среди галетных переключателей есть такие, у которых подвижные контакты представляют собой тонкие валики, соединяющие концами пары неподвижных контактов каждый в своей группе (переключатели независимых цепей).

Эту особенность конструкции наглядно отражает и условное обозначение такого переключателя, где символ подвижного контакта — короткая черточка — изображен между символами неподвижных контактов (рис. 12).

Рис. 12. Переключатель независимых цепей.

В практике можно встретить переключатели (например, кулачковые), одни и те же контакты которых многократно замыкаются и размыкаются в зависимости от положения ручки управления.

Изобразить такой коммутационный узел, пользуясь базовыми символами замыкающего, размыкающего и переключающего контактов, очень трудно, поэтому в подобных случаях ГОСТ 2.755—74 рекомендует иные способы построения обозначений переключателей.

Два из них йллюстрируют рис. 13 и 14.

Рис. 13. Переключатель на пять положений.

Рис. 14. Переключатель на пять положений с иным принципом.

На первом из них изображен переключатель на пять положений (они обозначены цифрами 1—5; буквы а—д введены только для пояснения описания его работы). В этом переключателе соединение цепей а—д между собой показывают отрезки перпендикулярных им линий с жирными точками На концах (символы электрического соединения).

В положении 1 (линии-соединители напротив цепей о, б и г, д) переключатель соединяет цепи а и б, г и д, в положении 2 — цепи б и г, в положении 3 — айв, гид, в положении 4t-s« д, в положеиии 5 — а и б, в и д.

Иной принцип действия у переключателя, обозначение которого приведено на рис. 14. Он также на пять положений, но соединяет цепи а—а, б—б и т. д. (по сути, это переключатель на основе замыкающих контактов, которые при более простой коммутации можно было бы изобразить в разрывах цепей).

В его первом положении замыкаются цепи а—а и б—б (об этом говорят изображенные под ними жирные точки, символизирующие электрическое соединение), во втором — цепи в—в и б—б, в третьем — а—а и г—г, в четвертом — б—б, в пятом — все четыре цепи.

Литература: В.В. Фролов, Язык радиосхем, Москва, 1998.

Как обозначаются светодиодные светильники на чертежах. Условные обозначения выключателей и розеток

Было бы слишком просто, если бы я сейчас начал рассказывать про ГОСТ 21.614. Думаю, большинство знает его очень хорошо. Дело в том, что в этом ГОСТе не хватает всех необходимых условных обозначений. Кстати, в проекте новая редакция данного ГОСТа.

Насколько мне известно, последняя версия ГОСТ 21.614-88.

Я разработал свои условные обозначения для розеток и выключателей на основе данного документа. Ведь ничто нам не запрещает вводить новые обозначения?

Может быть мои обозначения получат более широкое распространение и станут поводом для внесения в данный ГОСТ, т.к. я сомневаются, что разработкой ГОСТов занимаются проектировщики. А посторонние от проектирования люди не всегда знают тех тонкостей, с которыми сталкиваются при проектировании.

1 В зависимости от исполнения:

2 В зависимости от степени защиты от попадания влаги и пыли:

• без защиты IP20;
• с защитой IP44 (IP54).

На основе этой классификации я разработал свои обозначения.

Для розеток скрытого исполнения IP44 я ввел обозначение в виде «заливки половины области розетки», чтобы было видно как бы вертикальную черту розетки, которая указывает, что розетка скрытого исполнения, розетка открытого исполнения IP44 имеет всю залитую область розетки.

Для двухместных, трехместных и четырехместных розеток ввел также дополнительные обозначения.

Все розетки с заземляющим контактом.

Похожее обозначение ввел и для выключателей. Двухполюсные и трехполюсные выключатели понадобятся для обозначения пакетных выключателей вблизи двигателей, переключатель на два направления 2Р – нужен для обозначения проходного выключателя при управлении из трех или более мест (средние выключатели по схеме).

Можно было бы расширить список обозначений или даже наоборот, некоторые исключить, т.к. они возможно и не существует в природе, но пока остановлюсь на таком списке.

На выключатели и розетки у меня сделано 2 блока. Сейчас я их тестирую и буду применять уже в новых проектах. Данные условные обозначения буду прилагать к каждому проекту.

P
.
S
. Скоро поговорим и о блоках программы
AutoCAD
, а все те, кто оказывает помощь в развитии блога, будут периодически получать подарки в виде моих блоков.

От нужного количества электророзеток, а также от их правильного местоположения зависит комфорт и уют в доме. Современные квартиры заполнены всевозможной бытовой техникой, и если не позаботиться о правильном ее подключении, комнаты заполнятся удлинителями и тройниками. Больше всего энергии потребляет кухня, именно здесь находится подавляющая часть техники. К сожалению, при планировке современного эргономичного дизайна кухни многие забывают продумать план розеток. В итоге, возникают сложности с использованием бытовых приборов. Чтобы этого не случилось, необходим план расположения всех приборов и, исходя из него, схема расположения розеток на кухне. Кухонные электророзетки можно располагать не только на стенах, но еще и столешницах и на рабочих фартуках. Наша статья расскажет о том, где лучше всего установить электророзетки на кухне.

Для встроенной техники электророзетки можно разместить за стенками мебели, допускаемая для этого случая высота от пола – от 3 до 60 см. Для доступа к источнику питания, в стенках мебельного гарнитура прорезаются отверстия. Еще одно действующее правило: электророзетка для встроенной техники должна находиться на расстоянии не больше 1 м от прибора. К стационарной технике относится также и вытяжка, электророзетку для нее монтируют на 5 см выше верхнего края кухонной мебели. При установке электророзетки нужно учитывать расположение вентиляционного гофроотвода — он не должен перекрывать доступ к сети. Если речь идет о встроенной вытяжке, розетку лучше разместить внутри шкафа, ближе к боковой стене (чтобы не мешала вытягивающая труба).

Кроме стационарных устройств на кухне есть техника, которую включают время от времени. Это тостер, миксер, чайник кофеварка, хлебопечка и пр. Для подключения этих приборов вполне хватит 3-4 свободных розеток. Располагаться они должны в легкодоступных местах, например, кухонных фартуках или столешницах. Электророзетки для освещения кухонной мебели размещаются выше верхней линии кухонного гарнитура. Также популярен вариант выдвижного розеточного блока, который монтируется в корпусе кухонных шкафчиков. В отличие от электророзеток (они не должны бросаться в глаза), выключатель нужно разместить в доступном месте.

Продумывая электросхему кухни, имейте в виду, что электророзетки нельзя размещать в следующих местах:

• Над мойкой и плитой.
• В шкафах с выдвижными ящиками и сразу за корпусом встроенной техники.

Обозначение розеток на чертежах электрической сети: как выглядит схематическое изображение?

Обозначение розеток на плане или схеме производится условно. Подробные параметры (например, высота) не указываются. В чертеж обязательно включаются не только условные обозначения розеток и выключателей, но еще и распределительных коробок. Давайте посмотрим, как на схеме обозначается розетка. На чертежах можно увидеть схематическое изображение розетки накладной и штепсельной (с заземлением и без). На схемах электророзетки изображаются в виде двух точек в конце провода или в виде квадрата с двумя точками.

Подробнее о расположении и обозначениях розеток на чертежах

Как обозначается электрическая розетка на чертеже, схеме?

Прокладывание проводки в помещении начинается с разработки проекта — составления и утверждения электросхемы. Условные обозначения на строительных схемах регламентируются ГОСТ 21.614-88.

Что касается обозначения розетки на электрической схеме, то его определяет ГОСТ 21.608-84. Согласно данному нормативному документу, все штепсельные розетки подразделяются на:

• те, которые предназначаются для открытой установки;
• те, которые устанавливаются скрытым способом;
• блоки, состоящие из электророзетки с выключателем.

Данные виды розеток могут быть одно-, двух- или трехполюсными. Двух- и трехполюсные источники электропитания могут обладать защитным контактом.

Условные обозначения розетки на схеме продемонстрированы на фото ниже.

Чем отличаются план и схема электропроводки, и какие особенности их составления?

План электропроводки отличается от схемы тем, что на нем отображаются все особенности помещения, может осуществляться привязка к масштабу.

Сначала на бумаге вычерчивается полная планировка квартиры, включая жилые комнаты, санузел, кухню и прихожую. Далее на плане схематически намечают окна, двери, лоджию/балкон. Можно также отметить расположение бытовой техники и мебели — это даст полную картину прокладки проводки.

Далее производится разметка групповых электролиний — их количество зависит от площади квартиры, ее планировки, оснащения бытовой техникой. Чтобы равномерно распределить нагрузку, линии для электрических приборов и освещения лучше разделить. Затем производится обозначение розеток на чертежах, выключателей, лампочек.

Изображение ниже продемонстрирует пример плана проводки в двухкомнатной квартире, а также то, как на чертежах обозначаются розетки и выключатели.

Подскажите, какое размещение розеток оптимальное для кухни?

В кухонном помещении часто устанавливается крупногабаритная техника (электроплита, холодильник, посудомоечная машина, вытяжка, СВЧ-печь) — данные приборы нуждаются в стационарном электроснабжении. Поэтому на вопрос как на кухне расположить розетки для этих приборов есть один ответ — внизу.

Для мелких бытовых приборов, которые используются периодически (тостер, чайник, кухонный комбайн), можно использовать дополнительные источники питания, расположенные в фартуке, либо встроенные в столешницу.

Розетку для вытяжки лучше разместить над кухонным гарнитуром. Если вытяжка встроенная, источник питания лучше поместить внутрь того шкафчика, в который она вмонтирована. Также сверху можно расположить розетки для мебельного освещения.

Запрещено размещение розетки на кухне:

• над мойкой;
• плитой;
• непосредственно за корпусом бытового прибора.

Как правильно обозначить выключатели на строительных схемах?

Как и розетки, выключатели света заносятся в проектную документацию. Рассмотрим, как на схеме обозначается выключатель света.

Обозначение выключателей регламентируется ГОСТ 21.614-88 и зависит от их конструкции, параметров работы и степени защиты. Конструкционно выключатели делятся на одно-(сдвоенные или строенные), двух- и трехполюсные. Также существуют отдельные обозначения для выключателей открытой и закрытой установки, моделей с разной степенью защиты.

Данный ГОСТ определяет также обозначения для переключателей – электромеханических устройств, которые используются для соединения/разъединения электрических цепей.

Существуют ли правила, регулирующие количество и размещение розеток в доме, или квартире?

Четких правил, регламентирующих расположение розеток в квартире или частном доме, не существует. В СП 31-110 от 2003 года рекомендовано устанавливать выключатели по стороне дверной ручки. Для удобного использования источника электроэнергии, он должен находиться не выше 1 м от пола. Установка розеток под потолком допускается в том случае, если управление ими производится при помощи шнура.

В целях безопасности, розетка должна находиться на расстоянии 0,5 м от газопровода и 0,6 м от раковины, мойки, душевой.

Как и где размещать розетки в квартире зависит от предназначения помещения. В коридоре достаточно одной розетки в углу возле плинтуса для подзарядки телефона. В ванной комнате можно установить 1-2 розетки (возле зеркала и для стиральной машины), на кухне и в гостиной — 2-4 (в зависимости от количества бытовой техники).

Еще вопросы по вашей теме:

• Замена электропроводки в квартире: видео урок, как поменять проводку в квартире панельного дома
• Трубы для электропроводки ПВХ, ПНД, ДКС; пластиковые и стальные; гофротруба и металлорукав для электропроводки
• Как установить розетку с заземлением или перенести: выбор высоты, сборка установочной коробки и монтаж розеток

От нужного количества электророзеток, а также от их правильного местоположения зависит комфорт и уют в доме. Современные квартиры заполнены всевозможной бытовой техникой, и если не позаботиться о правильном ее подключении, комнаты заполнятся удлинителями и тройниками. Больше всего энергии потребляет кухня, именно здесь находится подавляющая часть техники. К сожалению, при планировке современного эргономичного дизайна кухни многие забывают продумать план розеток. В итоге, возникают сложности с использованием бытовых приборов. Чтобы этого не случилось, необходим план расположения всех приборов и, исходя из него, схема расположения розеток на кухне. Кухонные электророзетки можно располагать не только на стенах, но еще и столешницах и на рабочих фартуках. Наша статья расскажет о том, где лучше всего установить электророзетки на кухне.

Для встроенной техники электророзетки можно разместить за стенками мебели, допускаемая для этого случая высота от пола – от 3 до 60 см. Для доступа к источнику питания, в стенках мебельного гарнитура прорезаются отверстия. Еще одно действующее правило: электророзетка для встроенной техники должна находиться на расстоянии не больше 1 м от прибора. К стационарной технике относится также и вытяжка, электророзетку для нее монтируют на 5 см выше верхнего края кухонной мебели. При установке электророзетки нужно учитывать расположение вентиляционного гофроотвода — он не должен перекрывать доступ к сети. Если речь идет о встроенной вытяжке, розетку лучше разместить внутри шкафа, ближе к боковой стене (чтобы не мешала вытягивающая труба).

Кроме стационарных устройств на кухне есть техника, которую включают время от времени. Это тостер, миксер, чайник кофеварка, хлебопечка и пр. Для подключения этих приборов вполне хватит 3-4 свободных розеток. Располагаться они должны в легкодоступных местах, например, кухонных фартуках или столешницах. Электророзетки для освещения кухонной мебели размещаются выше верхней линии кухонного гарнитура. Также популярен вариант выдвижного розеточного блока, который монтируется в корпусе кухонных шкафчиков. В отличие от электророзеток (они не должны бросаться в глаза), выключатель нужно разместить в доступном месте.

Продумывая электросхему кухни, имейте в виду, что электророзетки нельзя размещать в следующих местах:

• Над мойкой и плитой.
• В шкафах с выдвижными ящиками и сразу за корпусом встроенной техники.

Обозначение розеток на чертежах электрической сети: как выглядит схематическое изображение?

Обозначение розеток на плане или схеме производится условно. Подробные параметры (например, высота) не указываются. В чертеж обязательно включаются не только условные обозначения розеток и выключателей, но еще и распределительных коробок. Давайте посмотрим, как на схеме обозначается розетка. На чертежах можно увидеть схематическое изображение розетки накладной и штепсельной (с заземлением и без). На схемах электророзетки изображаются в виде двух точек в конце провода или в виде квадрата с двумя точками.

Подробнее о расположении и обозначениях розеток на чертежах

Как обозначается электрическая розетка на чертеже, схеме?

Прокладывание проводки в помещении начинается с разработки проекта — составления и утверждения электросхемы. Условные обозначения на строительных схемах регламентируются ГОСТ 21.614-88.

Что касается обозначения розетки на электрической схеме, то его определяет ГОСТ 21.608-84. Согласно данному нормативному документу, все штепсельные розетки подразделяются на:

• те, которые предназначаются для открытой установки;
• те, которые устанавливаются скрытым способом;
• блоки, состоящие из электророзетки с выключателем.

Данные виды розеток могут быть одно-, двух- или трехполюсными. Двух- и трехполюсные источники электропитания могут обладать защитным контактом.

Условные обозначения розетки на схеме продемонстрированы на фото ниже.

Чем отличаются план и схема электропроводки, и какие особенности их составления?

План электропроводки отличается от схемы тем, что на нем отображаются все особенности помещения, может осуществляться привязка к масштабу.

Сначала на бумаге вычерчивается полная планировка квартиры, включая жилые комнаты, санузел, кухню и прихожую. Далее на плане схематически намечают окна, двери, лоджию/балкон. Можно также отметить расположение бытовой техники и мебели — это даст полную картину прокладки проводки.

Далее производится разметка групповых электролиний — их количество зависит от площади квартиры, ее планировки, оснащения бытовой техникой. Чтобы равномерно распределить нагрузку, линии для электрических приборов и освещения лучше разделить. Затем производится обозначение розеток на чертежах, выключателей, лампочек.

Изображение ниже продемонстрирует пример плана проводки в двухкомнатной квартире, а также то, как на чертежах обозначаются розетки и выключатели.

Подскажите, какое размещение розеток оптимальное для кухни?

В кухонном помещении часто устанавливается крупногабаритная техника (электроплита, холодильник, посудомоечная машина, вытяжка, СВЧ-печь) — данные приборы нуждаются в стационарном электроснабжении. Поэтому на вопрос как на кухне расположить розетки для этих приборов есть один ответ — внизу.

Для мелких бытовых приборов, которые используются периодически (тостер, чайник, кухонный комбайн), можно использовать дополнительные источники питания, расположенные в фартуке, либо встроенные в столешницу.

Розетку для вытяжки лучше разместить над кухонным гарнитуром. Если вытяжка встроенная, источник питания лучше поместить внутрь того шкафчика, в который она вмонтирована. Также сверху можно расположить розетки для мебельного освещения.

Запрещено размещение розетки на кухне:

• над мойкой;
• плитой;
• непосредственно за корпусом бытового прибора.

Как правильно обозначить выключатели на строительных схемах?

Как и розетки, выключатели света заносятся в проектную документацию. Рассмотрим, как на схеме обозначается выключатель света.

Обозначение выключателей регламентируется ГОСТ 21.614-88 и зависит от их конструкции, параметров работы и степени защиты. Конструкционно выключатели делятся на одно-(сдвоенные или строенные), двух- и трехполюсные. Также существуют отдельные обозначения для выключателей открытой и закрытой установки, моделей с разной степенью защиты.

Данный ГОСТ определяет также обозначения для переключателей – электромеханических устройств, которые используются для соединения/разъединения электрических цепей.

Существуют ли правила, регулирующие количество и размещение розеток в доме, или квартире?

Четких правил, регламентирующих расположение розеток в квартире или частном доме, не существует. В СП 31-110 от 2003 года рекомендовано устанавливать выключатели по стороне дверной ручки. Для удобного использования источника электроэнергии, он должен находиться не выше 1 м от пола. Установка розеток под потолком допускается в том случае, если управление ими производится при помощи шнура.

В целях безопасности, розетка должна находиться на расстоянии 0,5 м от газопровода и 0,6 м от раковины, мойки, душевой.

Как и где размещать розетки в квартире зависит от предназначения помещения. В коридоре достаточно одной розетки в углу возле плинтуса для подзарядки телефона. В ванной комнате можно установить 1-2 розетки (возле зеркала и для стиральной машины), на кухне и в гостиной — 2-4 (в зависимости от количества бытовой техники).

Схема размещения электрической проводки, сделанная в точности как требуют ПУЭ, это гарантия высокой безопасности ее эксплуатации. Поэтому схема обычно составляется в виде чертежа, на котором указываются линией участки электропроводки и ее элементы в виде розеток и выключателей. Чертеж выполняется в определенном масштабе, где учитывается планировка помещений. Именно по нему и проводятся все электромонтажные работы. Как было уже сказано выше, в схеме обязательно учитываются элементы разводки, которые имеют определенное графическое обозначение. Так вот в этой статье будем разбирать обозначение розетки на электрической схеме.

Как говорят специалисты, схему надо уметь читать, поэтому каждый электрик просто обязан знать, какой значок что обозначает, то есть, он должен ориентироваться в схемах. ГОСТы, в которых регламентируются графические изображения разных электрических элементов, разработаны еще во времена Советского Союза. Никто их не изменял, да и не зачем это было делать. Кстати, вот этот стандарт – ГОСТ 21.614-88.

Как обозначаются розетки на электрических схемах

В принципе, графическое изображение имеет ограниченные формы, потому что самих форм не так уж и много. Основные из них это круги, прямоугольники, линии и так далее. Поэтому розетки на схеме обозначаются именно этими фигурами: целыми или урезанными, в единственном числе или скомбинированными.

Общий вид розетки – это полукруг выпуклого типа с торчащей из него линии вверх. Так обозначается конструкция двухполюсная. Значок розетки двухполюсной сдвоенной – это все тот же полукруг с торчащими двумя линиями. Сами убедитесь, посмотрев на рисунок ниже.

Такие приборы изготавливаются со степенью защиты не выше IP23. Если в ней присутствует заземляющий контакт, то в изображение добавляется горизонтальная черта, расположенная под чертой вертикальной на выпуклой стороне окружности. На рисунке обозначены розетки открытой установки. Скрытые модели схематично отличаются от этих, вот их графическое изображение внизу:

Отличие незначительное – это вертикальная линия, разделяющая полукруг пополам. По сути, два вида розеток (скрытой установки и открытой) по всем показателям одинаковые. И если у некоторых возникают сомнения по поводу безопасности эксплуатации срытых моделей, то необходимо заверить, что их безопасность на достаточно высоком уровне за счет токонепроводящих элементов конструкции. Они не дают соприкасаться голым проводам со стенами. Добавим, что модели скрытой установки с заземлением имеют, как и в случае с открытыми, дополнительную горизонтальную линию.

Если говорить о влагозащищенных моделях, то их графическое обозначение отличается от простых лишь тем, что полукруг имеет черный цвет. Вот они на рисунке снизу.

У них очень высокая степень защиты: от IP44 до IР55. Эти электрические приборы можно устанавливать во влажных помещениях или на улице под навесами.

Производители сегодня предлагают блоки, состоящие из розетки и выключателя. Удобный вариант, который позволяет сэкономить, потому что в одной штробе можно уложить сразу несколько проводов. По стандартам такие блоки могут быть разноплановыми. То есть, количество розеток и выключателей может быть разным. Вот три такие позиции:

1. Это более сложная конструкции, в состав которой входят: одна розетка, один одноклавишный выключатель, один двухклавишный выключатель. Розетка с заземлением.

Условные обозначения в электрических схемах (УГО) графические и буквенные по ГОСТ

Условные графические обозначения (УГО) элементов электрических схем проектов электроснабжения необходимы для упрощения понимания содержания документации. Символы и УГО на однолинейных схемах электроснабжения помогают проектировщикам и монтажникам без применения дополнительных манипуляций правильно читать графические чертежи.

Умение понимать обозначения на электрических схемах – одна из ключевых составляющих, без которой невозможно стать грамотным специалистом. На начальном этапе все проектировщики, монтажники, а также инженеры сектора ПТО и сметчики должны изучить техническую документацию, ознакомиться с действующими ГОСТами для составления и понимания содержания проектов. Главный документ ГОСТ 2.702-2011 – правила составления электросхем в единой системе конструкторской документации (ЕСКД).

Однолинейная схема электроснабжения

Условно-графические обозначения в электросхемах ГОСТ незаменимы при проектировании вводно-распределительных устройств, распределительных подстанций, шкафов управления и учета, этажных щитов, блок-схем и схем замещения.

Полные данные по условно-графическим и буквенным обозначениям можно скачать в файле.

Обозначения розеток и выключателей на чертежах

Проект внутреннего электроснабжения – совокупность схем и чертежей силовых розеточных сетей и сети освещения. В электропроводках используют однополюсные, двухполюсные и трехполюсные выключатели. Бывают для открытой и скрытой проводки, с различными степенями защиты – для нормальных условий эксплуатации, влаго- пылезащищенные и т.д. Трех- и двухклавишные устройства также имеют визуальные различия на электросхемах. что важно при составлении ведомостей потребности материалов. В противном случае из-за невнимательности инженера повышается риск закупки неподходящего либо более дорогостоящего оборудования.

Также узел может быть совмещенным – одна розетка и несколько бытовых выключателей, сдвоенные включатели или розетки. УГО переключателя схоже на обычный выключатель, имеет два направления действия, что отображено на схемах.

Обозначение выключателей на схемах

Распределительные коробки на схеме обозначаются аналогично.

Обозначения выключателей на схемах

Выключатели – самое распространенное устройство в электротехнике, т.к. выполняет главные функции – включения и выключения цепей.

На электросхемах подстанций всегда указываются, какие цепи в нормальном режиме должны быть разомкнуты (резервные), а какие запитаны – основные линии.

Магнитные контакторы имеет схожее с автоматическим выключателем изображение.  Ввиду различий принципа действия  и более широко функционала имеет соответствующее УГО.

Предохранители конструктивно и технически отличаются от автоматических выключателей. Имеют более широкий спектр применения – чаще используются для электроснабжения промышленных объектов ввиду более высокой надежности и меньшей рыночной стоимости. На однолинейных схемах выполнены в виде прямоугольника с продольной чертой посреди – изображение плавкой вставки.

Обозначение трехполюсного рубильника на однолинейной схеме имеет кардинальные отличия от однополюсных моделей.

На принципиальных электросхемах содержится другая информация и содержат другую элементную базу. Для правильного чтения технической документации  необходимо помнит разницу между однолинейной и принципиальной электросхемами: последняя содержит информацию о наличии элементов, без указания их физического расположения.

Как обозначаются трансформаторы на схемах

Для каждого вида трансформатора есть отдельное УГО. Используются на первичных, однолинейных схемах, опросных листах, листах расчетов токов короткого замыкания и т.д.

Обозначение заземлений на схемах

Заземление на электросхемах выполняют в зависимости от типа. Заземляющие контуры используются абсолютно на всех электрических схемах, т.к. главным свойством нормальной работы электросети является ее безопасность.

Буквенные обозначения на электрических схемах

На электросхемах применяется буквенная аббревиатура на латинице, где виды элементов указывают одной буквой. Многобуквенная кодировка используется для уточнения кода конкретного  элемента. Первая буква в таких обозначениях всегда указывает на тип устройства.

Устройства общего назначения имеют код A. К ним относят мазеры усилители различного рода и т.д.

Буквой B на электросхемах выполняют преобразователи неэлектрической величины в электрическую (микрофоны, фотоэлементы, тепловые датчики, пьезоэлементы, датчики давления, датчики скорости, звукосниматели, детекторы).

С – конденсаторы.

Схемы интегральные, микросборки обозначают символом D. К ним относят логические элементы, интегральные схемы аналоговые и цифровые, устройства задержки и хранения информации.

Элементы различного назначения (электрические лампочки, пиропатроны, элементы нагрева) идентифицируют символом E.

Предохранители, разрядники, дискретные элементы защиты по току мгновенного и инерционного действия, по напряжению и др. кодируются буквой F.

G – батареи и другие источники питания.

H – индикаторы и сигнальные элементы (приборы световой, символьной  и звуковой сигнализации).

Буквой K обозначают реле на схеме (токовые, электротепловые, указательные) времени и напряжения, магнитные пускатели.

Дроссели и катушки индуктивности имеют обозначение L.

M – буквенное обозначение двигателей постоянного и переменного тока.

Измерительные приборы (измерители импульсов, амперметры, счетчики активной и реактивной электроэнергии, вольтметры, фиксаторы времени, омметры, ваттметры) идентифицируют буквой P, за исключением аббревиатуры PE.

Q – обозначения в электротехнике короткозамыкателей, разъединителей и автоматов в силовых цепях.

На однолинейных схемах резисторы обозначают символом R (шунты, варисторы, терморезисторы, потенциометры).

S – обозначение на схеме автоматических выключателей без контактов силовых цепей, коммутационных устройств (кнопочные выключатели, пакетные переключатели).

T – трансформаторы (тока, напряжения), автотрансформаторы, электромагнитные стабилизаторы.

U – преобразователи (модуляторы и демодуляторы), устройства связи, выпрямители, инверторы, генераторы частоты.

V – полупроводники (диоды, тиристоры, транзисторы), электровакуумные приборы.

Антенны, элементы сверх высоких частот (ответвители, короткозамыкатели, вентили, фазовращатели, трансформаторы) имеют условный символ W.

X – контактные соединения и соединители (гнезда, штыри, токосъемники).

Устройства механические с электромагнитным приводом (электромагниты, тормоза, муфты, электромагнитные плиты и патроны) идентифицируются символом Y.

Z – фильтры, ограничители.

Символьное обозначение применяется на равне с графическим, на узкопрофильных электросхемах используются оба типа одновременно. Буквенные обозначения элементов на зарубежных схемах аналогичны. Для лучшего запоминания каждому специалисту необходима своя таблица электрика, с описаниями именно тех элементов, которые используются в работе.

Обозначение Розетки На Схеме Электрической Принципиальной

Основные из них это круги, прямоугольники, линии и так далее. Поэтому, при всем многообразии электрических изделий и методах его применения, условные графические обозначения на строительных чертежах и схемах должны иметь один общий вид и стандарт.

Существуют значения от 0 до 9, чем больше цифра, тем лучше защита. Указатели для скрытой установки На картинке внизу показаны такие розетки: одиночные с одним полюсом и заземлением; спаренные с одним полюсом; одиночные с одним полюсом и без защитного контакта.

Далее идет спецификация.
Как работает транзистор? Режим ТТЛ логика / Усиление. Анимационный обучающий 2d ролик. / Урок 1

Обозначение выключателей на чертежах выполняется кружочком с чёрточкой вверху: Как видите, чёрточка на конце ещё имеет небольшой крючок. Она служит для соединения телевизора с антенным кабелем.

Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет www.

Такое размещение коммутационных аппаратов очень удобно, так как находится в одном месте, к тому же при монтаже электропроводки можно сэкономить на штробах провода на выключатель и розетки прокладываются в одной штробе. Масштабы ГОСТ 2.

По устройству они в основном аналогичны кнопочным.

Это означает, что коммутационный аппарат влагостойкого исполнения, он оснащён защитной крышкой, которая исключает возможность попадания в розетку влаги или пыли. Линия одна — выключатель однополюсный, две — двухполюсный, три — трёхполюсный.

Читаем принципиальные электрические схемы

Обозначение выключателей

Двухполюсные и трехполюсные выключатели понадобятся для обозначения пакетных выключателей вблизи двигателей, переключатель на два направления 2Р — нужен для обозначения проходного выключателя при управлении из трех или более мест средние выключатели по схеме. Коммутационные аппараты такого типа имеют пять контактов — три фазных, один нулевой и ещё один для защитного заземления. Выключатель скрытой или внутренней установки на схеме обозначается точно так же, только с крючочками, направленными в обе стороны: Выключатели, предназначенные для монтажа на улице или в помещениях с повышенной влажностью, имеют определённую степень защиты, которая маркируется так же, как и у розеток — IP

Выключатели такого вида могут быть с одной кнопкой или двумя.

С — отображение катушки устройства с механической блокировкой. Допускается их внешняя установка на поверхностях зданий, выходящих на улицу.

Все бытовые приборы питаются именно от такого типа.

Структурная и функциональная электросхемы Структурная схема — это самый простой вид схем.

Там также описаны правила нанесения условно-графических изображений на чертеже, в том числе в нем присутствует обозначение розетки на схеме.

Наличие заземления обозначается на схемах плоской чертой, параллельной центру половины окружности, что отличает обозначения всех розеток открытых установок. Количество крючков означает количество клавиш Чтобы внести ясность в выбор подходящих вариантов, достаточно систематизировать их по нескольким принципам.
Условное графическое обозначение элементов (УГО)

Статья по теме: Измерение сопротивления изоляции требования

Стандарты для обозначений

Для двухместных, трехместных и четырехместных розеток ввел также дополнительные обозначения. Предлагаем вам этому немного поучиться.

Для двухместных, трехместных и четырехместных розеток ввел также дополнительные обозначения. Степень защиты оборудования Розетки, как и любое электрооборудование, имеют разный уровень защиты от соприкосновения частей, находящихся под напряжением, с твердыми частицами и водой. В коридоре достаточно одной розетки в углу возле плинтуса для подзарядки телефона.

Условные знаки для выключателей на схемах Все выключатели на электрических схемах показывают так: Указатели выключателей с одной и двумя клавишами На картинке внизу показаны такие выключатели: внешние;. Последнее обозначения розеток и выключателей в электрических схемах отображено в виде блока два выключателя и розетка. Они представляют собой моноблок, в котором есть два штепсельных разъёма то есть можно подключить в них две вилки от двух различных электроприборов и одно установочное место монтаж производится в один подрозетник.

Например, существует классификация по следующим признакам: способу коммутации; виду монтажа; по типу выключения и включения. Все обозначения предельно понятны для составления схемы даже человеку без специального образования. Если же говорить про выключатели света, то количество полюсов означает, сколько линий можно включать изолированно друг от друга. И также замыкает путем повторного нажатия на кнопку.

Условные обозначения это графические изображения, которые общепонятны, благодаря не только общероссийской, но и общемировой стандартизации. Количество крючков означает количество клавиш Чтобы внести ясность в выбор подходящих вариантов, достаточно систематизировать их по нескольким принципам.

Все виды проводок и планируемое к установке электрооборудование, на схемах изображаются в виде условных обозначений. Часто в схемах встречаются зеркальные изображения переключателей, где от кружочков отходят две линии с крючками одна сверху, а вторая снизу. Размеры изображения шкафов, щитов, ящиков и т. В основной комплект чертежей для строительства определенного этажа или комнаты входит несколько видов документации. Что касается обозначения розетки на электрической схеме, то его определяет ГОСТ

Обозначение розетки на схеме При строительстве дома или производственного здания не обойтись без установки электротехнических аппаратов или приборов. Для удобного использования источника электроэнергии, он должен находиться не выше 1 м от пола. Их составные части схожи: контакты, колодка и защитная крышка.

Это означает, что коммутационный аппарат одноклавишный. Вводные автоматы в квартирах обычно двухполюсные, а для отключения отдельных нагрузок используют однополюсные.
Условно Графические обозначения на электрических схемах

Необходимость схемы

Если же говорить про выключатели света, то количество полюсов означает, сколько линий можно включать изолированно друг от друга.

Как правило, устанавливаются на высоте 0,9 метра от уровня пола. Основные стандарты, определяющие условные изображения на схемах электропроводок Все, что касается электрики, электротехники и т.

Как и розетки, выключатели света заносятся в проектную документацию. Одна черта — двухполюсная розетка, две — сдвоенная двухполюсная, три, имеющие вид веера, — трёхполюсная розетка. Они обозначаются пустым полукругом, не имеющим внутри никаких дополнительных чёрточек.

Похожее обозначение ввел и для выключателей. Это видно на схеме таких приборов.

Еще по теме: Мультиметр определение

Нормативные документы

Все обозначения предельно понятны для составления схемы даже человеку без специального образования. Некоторые современные электроприборы нуждаются не в однофазной, а в трехфазной электросети. Условное обозначение выключателей Кроме обычных выключателей, есть проходные и перекрёстные, позволяющие управлять светом из нескольких мест.

Прекрасно сочетается с интерьерами, стилизованными под восемнадцатое и девятнадцатое столетие, кроме этого, могут выполнять роль регулятора яркости света Противоположностью поворотному стал сенсорный выключатель. Это нужно для ведения всех необходимых инженерных документов при прокладке электропроводки в помещениях.

Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку. Если все выполнить как надо, то это позволит безошибочно трактовать содержание чертежа. А во-вторых, не нужно проделывать штробы для прокладки проводов отдельно к каждому коммутационному аппарату проводники, идущие и на розетку, и на выключатель, укладывают в одной штробе. Они нужны не только для того, чтобы обеспечить долгосрочную эксплуатацию электроприборов, но и для безопасности людей при пользовании электричеством.

Принципы классификации изделий Конструктивно выключатель имеет сходство со штепсельной розеткой. В схематическом изображении таких коммутационных аппаратов полукруг внутри имеет по центру черту.
Основные логические элементы компьютера. Вентили. Принцип работы. Обозначение на схеме.

Сравнение сетей с коммутацией пакетов и сетей с коммутацией каналов | Computerworld

Определения: Сети с коммутацией пакетов перемещают данные отдельными небольшими блоками — пакетами — в зависимости от адреса назначения в каждом пакете. При получении пакеты повторно собираются в правильной последовательности, чтобы составить сообщение. Сети с коммутацией каналов требуют выделенных двухточечных соединений во время вызовов.

Сети с коммутацией каналов и сети с коммутацией пакетов традиционно занимали разные пространства внутри корпораций.Сети с коммутацией каналов использовались для телефонных звонков, а сети с коммутацией пакетов обрабатывали данные. Но из-за доступности телефонных линий, а также эффективности и низкой стоимости сетей передачи данных эти две технологии годами выполняли общие обязанности.

Разработанные в 1878 году сети с коммутацией каналов резервируют выделенный канал для всей связи.

Основным оборудованием для сети с коммутацией каналов является система частной телефонной станции (PBX). Компьютерные серверы питают сети с коммутацией пакетов.

В современных сетях с коммутацией каналов электронные сигналы проходят через несколько коммутаторов, прежде чем будет установлено соединение. И во время разговора никакой другой сетевой трафик не может использовать эти коммутаторы.

В пакетных сетях, однако, сообщение разбивается на небольшие пакеты данных, которые ищут наиболее эффективный маршрут по мере того, как каналы становятся доступными. Каждый пакет может идти по разному маршруту; его адрес в заголовке сообщает ему, куда идти, и описывает последовательность повторной сборки на конечном компьютере, говорит Джоэл Малофф, президент консалтинговой компании Maloff Group International Inc.в Анн-Арборе, штат Мичиган

Technologies Converge

Раньше цифровые сети с коммутацией пакетов подключались к портам с коммутацией каналов для получения доступа к компьютерным сетям в разных местах. Но в настоящее время удаленный коммутируемый доступ к корпоративным компьютерам обычно осуществляется через Интернет с использованием глобальных поставщиков Интернет-услуг (ISP), — говорит Рон Вестфолл, аналитик Current Analysis Inc. в Стерлинге, штат Вирджиния.

«Для крупной организации: результат очевиден », — говорит Вестфолл.»Если вы можете перейти от оплаты одного междугороднего звонка из отеля в Сингапуре к (оплате) одного местного звонка к провайдеру в Сингапуре и другого звонка к провайдеру рядом с вашей штаб-квартирой в Нью-Йорке, вы платите только за две платы за местный доступ «.

Аналитики прогнозируют постепенный отход от сетей с коммутацией каналов с расширением использования Интернета для передачи голоса и видео.

«Сеть с коммутацией каналов хороша для определенных типов приложений с ограниченным количеством точек доступа.Если вы выполняете только голосовые приложения, это здорово, — говорит Малофф. — Но если у вас есть несколько мест для доступа и большие объемы данных для передачи, лучше разбить их на пакеты ».

Voice-over- Поставщики IP отмечают, что IP-вызовы дешевле, чем телефонные, но аналитики говорят, что пройдет много времени, прежде чем корпорации откажутся от проверенных систем PBX и будут использовать пакетные сети для передачи данных, голоса и видео. Самое большое препятствие для передачи голоса -over-IP — это плохое качество передачи голоса и задержка вызова, говорит аналитик Майкл Ареллано из Degas Communications Group Inc.в Вестпорте, штат Коннектикут. «Что произойдет в сетях с коммутацией пакетов, если пакеты, содержащие голосовые сигналы, поступят в разное время или в другом порядке? (Перегруженная сеть) также может отбрасывать пакеты».

«В настоящее время в доме есть офисная АТС, а в доме — ИТ», — говорит Вестфолл. «Но если вы опросите ИТ-менеджеров, они не прыгают туда-сюда, чтобы передать голос в сети передачи данных. У них достаточно проблем с обслуживанием сети передачи данных».

«УАТС — проверенная технология. Несмотря на свою собственность, она эффективна для доставки голосового трафика и предлагает такие функции, как голосовая почта», — говорит Вестфолл.

«Коммутация пакетов более эффективна», — соглашается Малофф. «Но в ближайшие несколько лет у нас будут гибридные системы».

См. Дополнительные Computerworld QuickStudies

Copyright © 2000 IDG Communications, Inc.

Объяснение коммутации пакетов

— Carritech Telecommunications

10 января 2019 г.,

Что такое коммутация пакетов?

Коммутация пакетов — это метод сетевой связи, используемый в телекоммуникационных системах, при котором данные группируются в блоки, называемые пакетами, и маршрутизируются по сети с использованием адреса назначения, содержащегося в каждом пакете.

Разбивая информацию о связи на пакеты, он позволяет использовать один и тот же путь для множества пользователей в сети. Это также означает, что каждый пакет может идти своим маршрутом к месту назначения. Эта форма соединения (между отправителем и получателем) известна как соединение без установления соединения (в отличие от выделенного). Обычные голосовые телефонные сети часто имеют коммутацию каналов, а не пакетов; в результате чего на время соединения вызова все ресурсы в этом канале недоступны для других пользователей.

Пакеты

Отдельный пакет — это единица данных, которая маршрутизируется между источником и местом назначения через Интернет или другую сеть с коммутацией пакетов.

Если файл, такой как электронная почта, файл GIF или HTML, отправляется посредством пакетной передачи, уровень TCP (протокол управления передачей) TCP / IP разделит файл на фрагменты, размер которых оптимизирован для маршрутизации. Каждый фрагмент известен как пакет, имеет отдельную нумерацию и переносится вместе с адресом назначения.Затем пакеты могут перемещаться по разным маршрутам к месту назначения, но когда все они прибывают, они повторно собираются в исходный формат (на уровне TCP на принимающей стороне).

Структура и содержимое пакета

Все пакеты имеют базовую архитектуру или заголовок, полезную нагрузку и нижний колонтитул, но в зависимости от используемого протокола они могут также содержать некоторую дополнительную информацию, например, указанную ниже:

Адреса

Для маршрутизации пакета по сети пакет должен содержать два сетевых адреса, первый из которых является адресом источника хоста (отправителя), а второй — адресом назначения принимающего хоста (получателя).

Обработка ошибок

Пакеты содержат контрольную сумму, биты четности или циклический контроль избыточности. Каждый из них обнаруживает ошибки, которые могут возникнуть во время передачи.

Предварительный расчет выполняется перед отправкой пакета в передатчике. После получения пакета контрольная сумма пересчитывается и сравнивается с первым вычислением, содержащимся в пакете. Если обнаружены какие-либо несоответствия, пакет можно исправить или выбросить.Любая отброшенная информация называется потерей пакетов и обрабатывается сетевым протоколом.

Подсчет хмеля

Когда пакет неисправен, они могут в конечном итоге пройти по замкнутой цепи. Если с этим ничего не предпринять, в конечном итоге он может накапливаться, в конечном итоге перегружая сеть до точки отказа. Чтобы решить эту проблему, к пакету добавляется поле «время жить». Значение этого поля уменьшается на единицу каждый раз, когда пакет проходит через сетевой узел.Если поле достигает нуля, маршрутизация не смогла успешно передать данные, и пакет будет отброшен.

Длина

Некоторые пакеты содержат поле, определяющее общую длину пакета. Однако в некоторых типах сетей длина определяется продолжительностью передачи, поэтому эта информация считается ненужной и опускается.

Приоритет

Когда сеть реализует QoS (качество обслуживания), она отдает приоритет одним типам пакетов над другими.Поле приоритета используется для определения того, какую очередь пакетов следует использовать. Очередь с высоким приоритетом очищается быстрее, чем очередь с более низким приоритетом, в точках сети, где возникает перегрузка.

Полезная нагрузка

Полезная нагрузка не требует пояснений. Это основные данные, которые передаются от имени приложения. Он может различаться по длине, но сетевой протокол, а также оборудование, используемое на маршруте, обычно устанавливают максимальную длину. При необходимости некоторые сети будут разбивать большие пакеты на более мелкие, если полезная нагрузка слишком велика.

Carritech поставляет, закупает, ремонтирует и восстанавливает, а также обеспечивает постоянную поддержку многих телекоммуникационных продуктов, в которых используются методы коммутации пакетов. Вы можете узнать больше о поддерживаемых нами продуктах здесь.

Получайте все наши последние новости на свой почтовый ящик каждый месяц.

Коммутация пакетов и задержки в компьютерной сети

Коммутация пакетов — это метод передачи данных в сеть в виде пакетов.Для быстрой и эффективной передачи файла по сети и минимизации задержки передачи данные разбиваются на небольшие части переменной длины, называемые пакетом . В месте назначения все эти мелкие детали (пакеты) должны быть повторно собраны, принадлежащие одному и тому же файлу. Пакет состоит из полезной нагрузки и различной управляющей информации. Никакой предварительной настройки или резервирования ресурсов не требуется.

Пакетная коммутация использует метод Store and Forward при коммутации пакетов; при пересылке пакета каждый переход сначала сохраняет этот пакет, а затем пересылает.Этот метод очень полезен, потому что по какой-то причине пакеты могут быть отброшены на любом переходе. Между парой источника и назначения возможно более одного пути. Каждый пакет содержит адрес источника и адрес назначения, с помощью которых они независимо перемещаются по сети. Другими словами, пакеты, принадлежащие одному и тому же файлу, могут проходить или не проходить по одному и тому же пути. Если на каком-то пути есть перегрузка, пакетам разрешается выбирать другой путь, возможный в существующей сети.

Сети с коммутацией пакетов были разработаны для преодоления слабых мест сетей с коммутацией каналов, поскольку сети с коммутацией каналов не очень эффективны для небольших сообщений.

Преимущество пакетной коммутации по сравнению с коммутацией каналов:

• Более эффективен с точки зрения пропускной способности, поскольку отсутствует концепция резервирования цепи.
• Минимальная задержка передачи.
• Более надежно, поскольку пункт назначения может обнаружить отсутствующий пакет.
• Более отказоустойчивый, потому что пакеты могут следовать по другому пути в случае, если какой-либо канал не работает, в отличие от коммутации каналов.
• Рентабельно и сравнительно дешевле в реализации.

Недостаток коммутации пакетов по сравнению с коммутацией каналов:

• Коммутация пакетов не приводит к упорядочению пакетов, тогда как коммутация каналов обеспечивает упорядоченную доставку пакетов, поскольку все пакеты следуют по одному и тому же пути.
• Поскольку пакеты неупорядочены, нам необходимо предоставить порядковые номера каждому пакету.
• Сложность больше на каждом узле из-за возможности следовать по нескольким путям.
• Задержка передачи больше из-за перенаправления.
• Коммутация пакетов полезна только для небольших сообщений, но для пакетных данных (больших сообщений) коммутация каналов лучше.

Режимы пакетной коммутации:

1. Пакетная коммутация с установлением соединения (виртуальный канал):
Перед началом передачи он устанавливает логический путь или виртуальное соединение с использованием протокола сигнализации между отправителем и получателем и все пакеты, принадлежащие этому потоку, будут следовать по этому заранее определенному маршруту.Идентификатор виртуального канала предоставляется коммутаторами / маршрутизаторами для уникальной идентификации этого виртуального соединения. Данные делятся на маленькие блоки, и все эти маленькие блоки добавляются с помощью порядкового номера. В целом, здесь происходит три этапа — этап настройки, передачи данных и демонтажа.

Вся адресная информация передается только на этапе настройки. Как только маршрут к месту назначения обнаружен, запись добавляется в таблицу коммутации каждого промежуточного узла. Во время передачи данных заголовок пакета (локальный заголовок) может содержать такую ​​информацию, как длина, временная метка, порядковый номер и т. Д.
Коммутация с установлением соединения очень полезна в коммутируемой глобальной сети. Некоторые популярные протоколы, использующие подход виртуальной коммутации каналов, — это X.25, Frame-Relay, ATM и MPLS (многопротокольная коммутация по меткам).

2. Пакетная коммутация без установления соединения (дейтаграмма):
В отличие от коммутации пакетов с установлением соединения, при коммутации пакетов без установления соединения каждый пакет содержит всю необходимую адресную информацию, такую ​​как адрес источника, адрес назначения, номера портов и т. Д. пакет лечится самостоятельно.Пакеты, принадлежащие одному потоку, могут идти по разным маршрутам, поскольку решения о маршрутизации принимаются динамически, поэтому пакеты, прибывшие в пункт назначения, могут быть не в порядке. У него нет фазы установки соединения и разрыва, как у виртуальных цепей.
Доставка пакетов не гарантируется при коммутации пакетов без установления соединения, поэтому надежная доставка должна обеспечиваться конечными системами, использующими дополнительные протоколы.

 A --- R1 --- R2 --- B

А - отправитель (начало)
R1, R2 - два маршрутизатора, которые хранят и пересылают данные.
B - получатель (пункт назначения) 

Для отправки пакета от A к B возникают задержки, так как это сеть с промежуточным хранением.

Задержки при коммутации пакетов:

1. Задержка передачи
2. Задержка распространения
3. Задержка постановки в очередь
4. Задержка обработки

Внимание, читатель! Не прекращайте учиться сейчас. Практикуйте экзамен GATE задолго до самого экзамена с помощью предметных и общих викторин, доступных в курсе GATE Test Series .

Изучите все концепции GATE CS с бесплатными живыми классами на нашем канале YouTube.

1. Базовая работа коммутатора — коммутаторы Ethernet [Книга]

Коммутаторы Ethernet связывают устройства Ethernet вместе путем ретрансляции кадров Ethernet между устройствами, подключенными к коммутаторам.Перемещая кадры Ethernet между портами коммутатора , коммутатор связывает трафик, переносимый отдельными сетевыми соединениями, в более крупную сеть Ethernet.

Коммутаторы Ethernet выполняют свою функцию связывания путем соединения мостом кадров Ethernet между сегментами Ethernet . Для этого они копируют кадры Ethernet с одного порта коммутатора на другой на основе адреса Media Access Control (MAC) в кадрах Ethernet. Мостовое соединение Ethernet было изначально определено в 802.1D Стандарт IEEE для локальных и городских сетей: мосты управления доступом к среде (MAC). ^[]

Стандартизация мостовых операций в коммутаторах позволяет покупать коммутаторы у разных поставщиков, которые будут работать вместе при объединении в сеть. Это результат большой работы инженеров по стандартизации, направленных на определение набора стандартов, которые поставщики могли бы согласовать и внедрить в свои конструкции коммутаторов.

Первые мосты Ethernet были двухпортовыми устройствами, которые могли связывать вместе два сегмента коаксиального кабеля исходной системы Ethernet.В то время Ethernet поддерживал подключение только к коаксиальным кабелям. Позже, когда была разработана витая пара Ethernet и стали широко доступны коммутаторы с множеством портов, они часто использовались в качестве центральной точки подключения или концентратора кабельных систем Ethernet, что привело к названию «коммутирующий концентратор». Сегодня на рынке эти устройства называются просто переключателями.

С тех пор, как мосты Ethernet были впервые разработаны в начале 1980-х годов, многое изменилось. С годами компьютеры стали повсеместными, и многие люди используют на работе несколько устройств, включая ноутбуки, смартфоны и планшеты.Каждый телефон VoIP и каждый принтер — это компьютер, и даже системы управления зданием и средства контроля доступа (дверные замки) объединены в сеть. В современных зданиях есть несколько точек беспроводного доступа (AP) для предоставления услуг Wi-Fi 802.11 для таких вещей, как смартфоны и планшеты, и каждая из точек доступа также подключена к кабельной системе Ethernet. В результате современные сети Ethernet могут состоять из сотен коммутационных соединений в здании и тысяч коммутационных соединений в сети университетского городка.

Вы должны знать, что для соединения сетей используется другое сетевое устройство, которое называется маршрутизатором .Существуют большие различия в способах работы мостов и маршрутизаторов, и у них обоих есть преимущества и недостатки, как описано в разделе «Маршрутизаторы или мосты?». Вкратце, мосты перемещают кадры между сегментами Ethernet на основе адресов Ethernet с минимальной настройкой моста или без нее. Маршрутизаторы перемещают пакетов между сетями на основе адресов протокола высокого уровня, и каждая связываемая сеть должна быть настроена в маршрутизаторе. Однако и мосты, и маршрутизаторы используются для построения более крупных сетей, и оба устройства на рынке называются коммутаторами.

Подсказка

Мы будем использовать слова «мост» и «коммутатор» как синонимы для описания мостов Ethernet. Однако обратите внимание, что «коммутатор» — это общий термин для сетевых устройств, которые могут функционировать как мосты, или маршрутизаторы, или даже и то, и другое, в зависимости от их наборов функций и конфигурации. Дело в том, что с точки зрения сетевых экспертов, мост и маршрутизация — это разные виды коммутации пакетов с разными возможностями. Для наших целей мы будем следовать практике поставщиков Ethernet, которые используют слово «коммутатор» или, более конкретно, «коммутатор Ethernet» для описания устройств, соединяющих кадры Ethernet.

В то время как стандарт 802.1D предоставляет спецификации для соединения фреймов локальной сети между портами коммутатора, а также для некоторых других аспектов базовой работы моста, стандарт также осторожен, чтобы не указывать такие проблемы, как производительность моста или коммутатора или то, как коммутаторы должен быть построен. Вместо этого поставщики конкурируют друг с другом, предлагая коммутаторы по разным ценам и с разными уровнями производительности и возможностей.

Результатом стал большой и конкурентный рынок коммутаторов Ethernet, увеличивающий количество вариантов, которые у вас есть как у клиента.Широкий спектр моделей и возможностей коммутаторов может сбивать с толку. В главе 4 мы обсуждаем переключатели специального назначения и их использование.

Существуют сети для передачи данных между компьютерами. Для выполнения этой задачи сетевое программное обеспечение организует перемещаемые данные в кадры Ethernet. Кадры передаются по сетям Ethernet, а поле данных кадра используется для передачи данных между компьютерами. Кадры — это не что иное, как произвольные последовательности информации, формат которой определен в стандарте.

Формат кадра Ethernet включает в себя адрес назначения , в начале, содержащий адрес устройства, на которое отправляется кадр. ^[] Затем идет адрес источника, содержащий адрес устройства, отправляющего фрейм. За адресами следуют различные другие поля, включая поле данных, которое переносит данные, передаваемые между компьютерами, как показано на рисунке 1-1.

Рисунок 1-1. Формат кадра Ethernet

Кадры определены на уровне 2 или уровне канала передачи данных семислойной сетевой модели взаимодействия открытых систем (OSI) .Семислойная модель была разработана для организации видов информации, передаваемой между компьютерами. Он используется для определения того, как эта информация будет отправляться, и для структурирования разработки стандартов передачи информации. Поскольку коммутаторы Ethernet работают с фреймами локальной сети на уровне канала передачи данных, вы иногда можете услышать их, называемые устройствами канального уровня, а также устройствами уровня 2 или коммутаторами уровня 2. ^[]

Коммутаторы Ethernet спроектированы таким образом, что их операции невидимы для устройств в сети, что объясняет, почему такой подход к соединению сетей также называется прозрачным мостом .«Прозрачный» означает, что когда вы подключаете коммутатор к системе Ethernet, никакие изменения не вносятся в кадры Ethernet, соединяемые мостом. Коммутатор автоматически начнет работать, не требуя какой-либо настройки коммутатора или каких-либо изменений со стороны компьютеров, подключенных к сети Ethernet, что делает работу коммутатора прозрачной для них.

Далее мы рассмотрим основные функции, используемые в мосте, чтобы сделать возможным пересылку кадров Ethernet с одного порта на другой.

Коммутатор Ethernet управляет передачей кадров между портами коммутатора, подключенными к кабелям Ethernet, с использованием правил пересылки трафика , описанных в стандарте моста IEEE 802.1D. Перенаправление трафика основано на изучении адресов. Коммутаторы принимают решения о пересылке трафика на основе 48-битных адресов управления доступом к среде (MAC), используемых в стандартах LAN, включая Ethernet.

Для этого коммутатор изучает, какие устройства, называемые в стандарте станциями , находятся в каких сегментах сети, просматривая адреса источника во всех получаемых им кадрах.Когда устройство Ethernet отправляет фрейм, оно помещает в него два адреса. Эти два адреса — это адрес назначения устройства, на которое он отправляет фрейм, и адрес источника , который является адресом устройства, отправляющего фрейм.

Путь «обучения» коммутатора довольно прост. Как и все интерфейсы Ethernet, каждому порту коммутатора присвоен уникальный заводской MAC-адрес . Однако, в отличие от обычного устройства Ethernet, которое принимает только адресованные ему кадры, интерфейс Ethernet, расположенный в каждом порту коммутатора, работает в беспорядочном режиме .В этом режиме интерфейс запрограммирован на прием всех кадров, которые он видит на этом порту, а не только кадров, которые отправляются на MAC-адрес интерфейса Ethernet на этом порту коммутатора.

При получении каждого кадра на каждом порту программное обеспечение коммутации смотрит на адрес источника кадра и добавляет этот адрес источника в таблицу адресов, которую поддерживает коммутатор. Таким образом коммутатор автоматически определяет, какие станции доступны на каких портах.

На Рис. 1-2 показан коммутатор, соединяющий шесть устройств Ethernet.Для удобства мы используем короткие номера для адресов станций вместо фактических 6-байтовых MAC-адресов. Когда станции отправляют трафик, коммутатор принимает каждый отправленный кадр и строит таблицу, более формально называемую базой данных пересылки , которая показывает, какие станции и на каких портах доступны. После того, как каждая станция передала хотя бы один кадр, коммутатор получит базу данных пересылки, такую ​​как показано в Таблице 1-1.

Рисунок 1-2. Изучение адреса в коммутаторе

Таблица 1-1.База данных переадресации, обслуживаемая коммутатором

Эта база данных используется коммутатором для принятия решения о пересылке пакетов в процессе, называемом адаптивная фильтрация .Без базы данных адресов коммутатор должен был бы отправлять трафик, полученный на любом заданном порту, через все другие порты, чтобы гарантировать, что он достиг своего пункта назначения. В базе данных адресов трафик фильтруется в соответствии с его адресатом. Коммутатор является «адаптивным» за счет автоматического изучения новых адресов. Эта способность к обучению позволяет вам добавлять новые станции в вашу сеть без необходимости вручную настраивать коммутатор, чтобы знать о новых станциях, или станциям, чтобы знать о коммутаторе. ^[]

Когда коммутатор получает кадр, предназначенный для адреса станции, который он еще не видел, коммутатор отправляет этот кадр на все порты, кроме порта, на который он прибыл. ^[] Этот процесс называется лавинной рассылкой и более подробно поясняется позже в разделе «лавинная рассылка кадров».

После того, как коммутатор создал базу данных адресов, он получает всю информацию, необходимую для выборочной фильтрации и пересылки трафика. Пока коммутатор изучает адреса, он также проверяет каждый кадр, чтобы принять решение о пересылке пакета на основе адреса назначения в кадре.Давайте посмотрим, как решение о переадресации работает в коммутаторе с восемью портами, как показано на рисунке 1-2.

Предположим, что кадр отправляется со станции 15 на станцию ​​20. Поскольку кадр отправляется станцией 15, коммутатор считывает кадр через порт 6 и использует свою базу данных адресов, чтобы определить, какой из его портов связан с адресом назначения. в этом кадре. Здесь адрес назначения соответствует станции 20, а база данных адресов показывает, что для достижения станции 20 кадр должен быть отправлен через порт 2.

Каждый порт коммутатора может сохранять кадры в памяти перед их передачей по кабелю Ethernet, подключенному к порту. Например, если порт уже занят передачей, когда фрейм прибывает для передачи, то фрейм может удерживаться на короткое время, необходимое порту для завершения передачи предыдущего фрейма. Для передачи кадра коммутатор помещает кадр в очередь коммутации пакетов для передачи на порт 2.

Во время этого процесса коммутатор, передающий кадр Ethernet с одного порта на другой, не вносит изменений в данные, адреса или другие поля. базового кадра Ethernet.В нашем примере кадр передается в неизменном виде на порт 2 точно так же, как он был получен на порту 6. Таким образом, работа коммутатора прозрачна для всех станций в сети.

Обратите внимание, что коммутатор не будет пересылать кадр, предназначенный для станции, которая находится в базе данных пересылки, на порт, если этот порт не подключен к целевому назначению. Другими словами, трафик, предназначенный для устройства на данном порту, будет отправляться только на этот порт; другие порты не увидят трафик, предназначенный для этого устройства.Эта логика коммутации сохраняет трафик изолированным только от тех кабелей или сегментов Ethernet, которые необходимы для получения кадра от отправителя и передачи этого кадра на устройство назначения.

Это предотвращает поток ненужного трафика в другие сегменты сетевой системы, что является основным преимуществом коммутатора. Это контрастирует с ранней системой Ethernet, где трафик с любой станции был замечен всеми другими станциями, независимо от того, хотели они данных или нет. Фильтрация трафика коммутатора снижает нагрузку на трафик, переносимую набором кабелей Ethernet, подключенных к коммутатору, тем самым более эффективно используя пропускную способность сети.

Коммутаторы автоматически удаляют записи в базе данных переадресации по истечении определенного периода времени — обычно пяти минут — если они не видят никаких кадров со станции. Следовательно, если станция не отправляет трафик в течение определенного периода времени, коммутатор удаляет запись о переадресации для этой станции. Это предохраняет базу данных пересылки от заполнения устаревшими записями, которые могут не отражать действительность.

Конечно, когда время ввода адреса истекло, коммутатор не будет иметь никакой информации в базе данных для этой станции в следующий раз, когда коммутатор получит предназначенный для него кадр.Это также происходит, когда станция вновь подключается к коммутатору или когда станция была выключена и снова включается более чем через пять минут. Так как же коммутатор обрабатывает пересылку пакетов для неизвестной станции?

Решение простое: коммутатор пересылает кадр, предназначенный для неизвестной станции, на все порты коммутатора, кроме того, на котором он был получен, таким образом лавинно лавинно передает кадр всем остальным станциям. Флудинг фрейма гарантирует, что фрейм с неизвестным адресом назначения достигнет всех сетевых подключений и будет услышан правильным устройством назначения, предполагая, что он активен и находится в сети.Когда неизвестное устройство отвечает обратным трафиком, коммутатор автоматически узнает, к какому порту подключено устройство, и больше не будет лавинно перенаправлять трафик на это устройство.

Широковещательный и многоадресный трафик

Помимо передачи кадров, направленных на один адрес, локальные сети могут отправлять кадры, направленные на групповой адрес, называемый многоадресным адресом , который может быть принят группой станций. Они также могут отправлять кадры, направленные на все станции, используя широковещательный адрес .Групповые адреса всегда начинаются с определенной битовой комбинации, определенной в стандарте Ethernet, что позволяет коммутатору определять, какие кадры предназначены для определенного устройства, а не для группы устройств.

Кадр, отправленный на адрес назначения многоадресной рассылки, может быть получен всеми станциями, настроенными на прослушивание этого адреса многоадресной рассылки. Программное обеспечение Ethernet, также называемое программным обеспечением «драйвер интерфейса», программирует интерфейс для приема кадров, отправленных на групповой адрес, так что интерфейс теперь является членом этой группы.Адрес интерфейса Ethernet, назначенный на заводе, называется одноадресным адресом , и любой данный интерфейс Ethernet может принимать одноадресные и многоадресные кадры. Другими словами, интерфейс может быть запрограммирован на прием кадров, отправленных на один или несколько групповых адресов многоадресной рассылки, а также кадров, отправленных на одноадресный MAC-адрес, принадлежащий этому интерфейсу.

Широковещательная и многоадресная пересылка

Широковещательный адрес — это специальная многоадресная группа: группа всех станций в сети.Пакет, отправленный на широковещательный адрес (адрес всех единиц), получает каждая станция в локальной сети. Поскольку широковещательные пакеты должны приниматься всеми станциями в сети, коммутатор достигнет этой цели путем лавинной рассылки широковещательных пакетов на все порты, кроме порта, на который он был получен, поскольку нет необходимости отправлять пакет обратно на исходное устройство. Таким образом, широковещательный пакет, отправленный любой станцией, достигнет всех других станций в локальной сети.

Многоадресный трафик может быть более трудным, чем широковещательные кадры.Более сложные (и обычно более дорогие) коммутаторы включают поддержку протоколов обнаружения групп многоадресной рассылки, которые позволяют каждой станции сообщать коммутатору об адресах групп многоадресной рассылки, которые она хочет услышать, поэтому коммутатор будет отправлять многоадресные пакеты только на порты. подключены к станциям, которые заявили о своей заинтересованности в приеме многоадресного трафика. Однако более дешевые коммутаторы, не имеющие возможности обнаруживать, какие порты подключены к станциям, прослушивающим данный многоадресный адрес, должны прибегать к лавинной рассылке многоадресных пакетов на все порты, кроме порта, на котором был получен многоадресный трафик, как и широковещательные пакеты.

Использование широковещательной и многоадресной передачи

Станции отправляют широковещательные и многоадресные пакеты по ряду причин. Сетевые протоколы высокого уровня, такие как TCP / IP, используют широковещательные или многоадресные кадры как часть процесса обнаружения адресов. Широковещательные и многоадресные рассылки также используются для динамического назначения адресов, которое происходит, когда станция впервые включается и ей необходимо найти сетевой адрес высокого уровня. Многоадресная рассылка также используется некоторыми мультимедийными приложениями, которые отправляют аудио- и видеоданные в кадрах многоадресной рассылки для приема группами станций, а также многопользовательскими играми как способ отправки данных группе игроков.

Следовательно, типичная сеть будет иметь некоторый уровень широковещательного и многоадресного трафика. Пока количество таких кадров остается на разумном уровне, проблем не будет. Однако, когда многие станции объединяются коммутаторами в одну большую сеть, широковещательная и многоадресная лавинная рассылка коммутаторов может привести к значительному объему трафика. Большие объемы широковещательного или многоадресного трафика могут вызвать перегрузку сети, поскольку каждое устройство в сети должно принимать и обрабатывать широковещательные рассылки и определенные типы многоадресных рассылок; при достаточно высоких скоростях передачи пакетов могут возникнуть проблемы с производительностью станций.

Потоковые приложения (видео), отправляющие многоадресную рассылку с высокой скоростью, могут генерировать интенсивный трафик. Системы резервного копирования и дублирования дисков, основанные на многоадресной рассылке, также могут генерировать большой трафик. Если этот трафик в конечном итоге будет перенаправлен на все порты, сеть может перегружаться. Один из способов избежать этой перегрузки — ограничить общее количество станций, подключенных к одной сети, чтобы скорость широковещательной и многоадресной передачи не становилась настолько высокой, чтобы создавать проблемы.

Другой способ ограничить скорость многоадресных и широковещательных пакетов — разделить сеть на несколько виртуальных локальных сетей (VLAN) .Еще один способ — использовать маршрутизатор, также называемый коммутатором уровня 3. Поскольку маршрутизатор не пересылает автоматически широковещательные и многоадресные рассылки, это создает отдельные сетевые системы. ^[] Эти методы управления распространением многоадресных и широковещательных рассылок обсуждаются в Главе 2 и Главе 3 соответственно.

До сих пор мы видели, как один коммутатор может пересылать трафик на основе динамически создаваемой базы данных переадресации. Основная трудность этой простой модели работы коммутатора заключается в том, что множественные соединения между коммутаторами могут создавать петли, приводящие к перегрузке и перегрузке сети.

Конструкция и работа Ethernet требует, чтобы между любыми двумя станциями мог существовать только один путь передачи пакетов. Ethernet растет за счет расширения ветвей в сети с топологией , называемой древовидной структурой, которая состоит из нескольких коммутаторов, ответвляющихся от центрального коммутатора. Опасность заключается в том, что в достаточно сложной сети коммутаторы с несколькими соединениями между коммутаторами могут создавать в сети кольцевые пути.

В сети с коммутаторами, соединенными вместе, чтобы сформировать петлю пересылки пакетов, пакеты будут бесконечно циркулировать по петле, создавая очень высокий уровень трафика и вызывая перегрузку.

Зацикленные пакеты будут циркулировать с максимальной скоростью сетевых каналов до тех пор, пока скорость трафика не станет настолько высокой, что сеть станет насыщенной. Широковещательные и многоадресные кадры, а также одноадресные кадры неизвестным адресатам обычно лавинно рассылаются на все порты базового коммутатора, и весь этот трафик будет циркулировать в таком цикле. После образования петли этот режим отказа может произойти очень быстро, в результате чего сеть будет полностью занята отправкой широковещательных, многоадресных и неизвестных кадров, и станциям будет очень трудно отправлять фактический трафик.

К сожалению, таких петель, как пунктирный путь, показанный стрелками на рис. 1-3, слишком легко реализовать, несмотря на все ваши попытки их избежать. По мере того, как сети разрастаются и включают в себя все больше коммутаторов и коммутационных шкафов, становится трудно точно знать, как все соединено между собой, и не дать людям по ошибке создать замкнутый контур.

Рисунок 1-3. Петля пересылки между коммутаторами

Хотя петля на чертеже должна быть очевидной, в достаточно сложной сетевой системе любому, кто работает в сети, может быть сложно узнать, подключены ли коммутаторы таким образом, чтобы петлевые пути.Стандарт моста IEEE 802.1D предоставляет протокол связующего дерева, чтобы избежать этой проблемы, автоматически подавляя петли пересылки.

Назначение протокола связующего дерева (STP) состоит в том, чтобы позволить коммутаторам автоматически создавать набор путей без петель, даже в сложной сети с несколькими путями, соединяющими несколько коммутаторов. Он предоставляет возможность динамически создавать древовидную топологию в сети, блокируя пересылку любых пакетов на определенных портах, и гарантирует, что набор коммутаторов Ethernet может автоматически настраиваться для создания путей без петель.Стандарт IEEE 802.1D описывает работу связующего дерева, и каждый коммутатор, заявляющий о соответствии стандарту 802.1D, должен включать возможность связующего дерева. ^[]

Работа алгоритма связующего дерева основана на сообщениях конфигурации, отправляемых каждым коммутатором в пакетах, называемых блоками данных протокола моста или BPDU. Каждый пакет BPDU отправляется на многоадресный адрес назначения, назначенный для операции связующего дерева. Все коммутаторы IEEE 802.1D присоединяются к группе многоадресной рассылки BPDU и прослушивают кадры, отправленные на этот адрес, так что каждый коммутатор может отправлять и получать сообщения конфигурации связующего дерева. ^[]

Процесс создания связующего дерева начинается с использования информации в сообщениях конфигурации BPDU для автоматического выбора корневого моста . Выбор основан на идентификаторе моста (BID), который, в свою очередь, основан на комбинации настраиваемого значения приоритета моста (32768 по умолчанию) и уникального MAC-адреса Ethernet, назначенного каждому мосту для использования процессом связующего дерева. называется системный MAC. Мосты отправляют друг другу пакеты BPDU, и мост с наименьшим BID автоматически выбирается в качестве корневого моста.

Если для приоритета моста было оставлено значение по умолчанию 32 768, тогда мост с наименьшим числовым значением Ethernet-адреса будет выбран в качестве корневого моста. ^[] В примере, показанном на рисунке 1-4, коммутатор 1 имеет самый низкий BID, и конечный результат процесса выбора связующего дерева состоит в том, что коммутатор 1 стал корневым мостом. Выбор корневого моста создает основу для остальных операций, выполняемых протоколом связующего дерева.

Выбор пути с наименьшей стоимостью

После выбора корневого моста каждый некорневой мост использует эту информацию, чтобы определить, какой из его портов имеет наименее затратный путь к корневому мосту, а затем назначает этот порт корневым. порт (RP).Все остальные мосты определяют, какой из их портов, подключенных к другим каналам, имеет наименее затратный путь к корневому мосту. Мосту с наименее затратным путем назначается роль назначенного моста (DB), а порты в DB назначаются как назначенные порты (DP).

Рисунок 1-4. Операция связующего дерева

Стоимость пути основана на скорости, с которой работают порты, при этом более высокие скорости приводят к более низким затратам. Когда пакеты BPDU проходят через систему, они накапливают информацию о количестве портов, через которые они проходят, и о скорости каждого порта.Пути с более медленными портами будут иметь более высокие затраты. Общая стоимость данного пути через несколько коммутаторов — это сумма затрат всех портов на этом пути.

Подсказка

Если существует несколько путей к корню с одинаковой стоимостью, то будет использоваться путь, подключенный к мосту с наименьшим идентификатором моста.

В конце этого процесса мосты выбрали набор корневых портов и назначенных портов, что позволяет мостам удалять все кольцевые пути и поддерживать дерево пересылки пакетов, которое охватывает весь набор устройств, подключенных к сети. , отсюда и название «протокол связующего дерева».”

После того, как процесс связующего дерева определил состояние порта, комбинация корневых портов и назначенных портов предоставляет алгоритму связующего дерева информацию, необходимую для определения наилучших путей и блокировки всех остальных путей. Пересылка пакетов на любом порту, который не является корневым портом или назначенным портом, отключена , блокируя пересылку пакетов на этом порту.

Пока заблокированные порты не пересылают пакеты, они продолжают получать BPDU. Заблокированный порт показан на рис. 1-4 буквой «B», указывающей, что порт 10 на коммутаторе 3 находится в режиме блокировки и что канал не пересылает пакеты. Протокол Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP). каждые две секунды отправляет пакеты BPDU для отслеживания состояния сети, и заблокированный порт может стать разблокированным при обнаружении изменения пути.

Состояния портов связующего дерева

Когда активное устройство подключено к порту коммутатора, порт проходит через несколько состояний при обработке любых BPDU, которые он может получить, и процесс связующего дерева определяет, в каком состоянии должен находиться порт. в любой момент времени. Два состояния называются прослушивание и обучение , во время которых процесс связующего дерева прослушивает BPDU, а также изучает адреса источника из любых полученных кадров.

На рисунке 1-5 показаны состояния порта связующего дерева, которые включают следующее:

Отключено

Порт в этом состоянии был намеренно отключен администратором или автоматически отключен из-за разрыва соединения. Это также может быть порт, который вышел из строя и больше не работает. В отключенное состояние можно войти или выйти из любого другого состояния.

Блокировка

Порт, который включен, но не является корневым портом или назначенным портом, может вызвать петлю коммутации, если он был активен.Чтобы этого избежать, порт переводится в состояние блокировки. Данные станции не отправляются и не принимаются через блокирующий порт. После инициализации порта (соединение устанавливается, включается питание) порт обычно переходит в состояние блокировки. После обнаружения через BPDU или тайм-ауты того, что порту может потребоваться стать активным, порт перейдет в состояние прослушивания на пути к состоянию пересылки. Блокирующий порт также может перейти в состояние пересылки, если другие ссылки не работают. Данные BPDU все еще принимаются, пока порт находится в состоянии блокировки.

Прослушивание

В этом состоянии порт отбрасывает трафик, но продолжает обрабатывать пакеты BPDU, полученные через порт, и воздействует на любую новую информацию, которая может привести к возврату порта в заблокированное состояние. На основе информации, полученной в блоках BPDU, порт может перейти в состояние обучения. Состояние прослушивания позволяет алгоритму связующего дерева решить, могут ли атрибуты этого порта, такие как стоимость порта, привести к тому, что порт станет частью связующего дерева или вернется в состояние блокировки.

Обучение

В этом состоянии порт еще не пересылает кадры, но он изучает адреса источника из всех полученных кадров и добавляет их в базу данных фильтрации. Коммутатор заполнит таблицу MAC-адресов пакетами, полученными через порт (до истечения таймера), прежде чем перейти в состояние пересылки.

Пересылка

Это рабочее состояние, в котором порт отправляет и принимает данные станции. Входящие BPDU также отслеживаются, чтобы мост мог определить, нужно ли ему перевести порт в состояние блокировки, чтобы предотвратить образование петли.

Рисунок 1-5. Состояния портов связующего дерева

В исходном протоколе связующего дерева состояния прослушивания и обучения длились 30 секунд, в течение которых пакеты не пересылались. В новом протоколе Rapid Spanning Tree Protocol можно назначить тип порта «edge» для порта, что означает, что порт, как известно, подключен к конечной станции (пользовательский компьютер, VoIP-телефон, принтер и т. Д.) И не к другому переключателю. Это позволяет конечному автомату RSTP обходить процессы обучения и прослушивания на этом порту и немедленно переходить в состояние пересылки.Разрешение станции немедленно начать отправку и получение пакетов помогает избежать таких проблем, как тайм-ауты приложений на пользовательских компьютерах при их перезагрузке. ^[] Хотя это и не требуется для работы RSTP, полезно вручную настроить граничные порты RSTP с их типом порта, чтобы избежать проблем на компьютерах пользователей. Установка типа порта на граничный также означает, что RSTP не нужно отправлять пакет BPDU при изменении состояния канала (соединение вверх или вниз) на этом порту, что помогает уменьшить объем трафика связующего дерева в сети.

Подсказка

Изобретатель протокола связующего дерева, Радия Перлман, написала стихотворение, описывающее, как это работает. ^[] При чтении стихотворения полезно знать, что с точки зрения математики сеть может быть представлена ​​в виде графа, называемого сеткой, и что цель протокола связующего дерева — превратить любую заданную сетевую сетку в дерево. структура без петель, охватывающая весь набор сегментов сети.

Думаю, я никогда не увижу
График красивее дерева.
Дерево, ключевое свойство которого
— это соединение без петель.
Дерево, которое обязательно должно охватывать
Так что пакеты могут достигать любой LAN.
Сначала необходимо выбрать корень.
По ID он избран.
Трассируются пути с наименьшей стоимостью от корня.
В дереве размещены эти пути.
Сетка создается такими людьми, как я,
Затем мосты находят остовное дерево.

—
Радия Перлман
Алгорим

Это краткое описание предназначено только для предоставления основных концепций, лежащих в основе работы системы.Как и следовало ожидать, есть больше деталей и сложностей, которые не описаны. Полная информация о том, как работает конечный автомат связующего дерева, описана в стандартах IEEE 802.1, с которыми можно ознакомиться для более полного понимания протокола и того, как он функционирует. Подробные сведения об улучшениях связующего дерева для конкретных поставщиков можно найти в документации поставщика. См. Приложение A для ссылок на дополнительную информацию.

Исходный протокол связующего дерева, стандартизованный в IEEE 802.1D определил единый процесс связующего дерева, работающий на коммутаторе, управляющий всеми портами и VLAN с помощью одного конечного автомата связующего дерева. Ничто в стандарте не запрещает поставщику разрабатывать собственные усовершенствования в развертывании связующего дерева. Некоторые поставщики создали свои собственные реализации, в одном случае предоставляя отдельный процесс связующего дерева для каждой VLAN. Этот подход был использован Cisco Systems для версии, которую они называют связующим деревом для каждой VLAN (PVST).

Стандартный протокол связующего дерева IEEE развивался на протяжении многих лет.Обновленная версия, получившая название Rapid Spanning Tree Protocol, была определена в 2004 году. Как следует из названия, Rapid Spanning Tree увеличила скорость работы протокола. RSTP был разработан для обеспечения обратной совместимости с исходной версией связующего дерева. Стандарт 802.1Q включает как RSTP, так и новую версию связующего дерева под названием Multiple Spanning Tree (MST), которое также разработано для обеспечения обратной совместимости с предыдущими версиями. ^[] MST дополнительно обсуждается в Виртуальных локальных сетях.

При построении сети с несколькими коммутаторами вам необходимо обратить особое внимание на то, как поставщик ваших коммутаторов развернул связующее дерево, а также на версию связующего дерева, которую используют ваши коммутаторы. Наиболее часто используемые версии, классический STP и более новый RSTP, совместимы и не требуют настройки, что приводит к операции «подключи и работай».

Прежде чем вводить новый коммутатор в работу в сети, внимательно прочтите документацию поставщика и убедитесь, что вы понимаете, как все работает.Некоторые поставщики могут не включать связующее дерево по умолчанию для всех портов. Другие поставщики могут реализовывать специальные функции или версии связующего дерева для конкретных поставщиков. Как правило, поставщик будет усердно работать, чтобы убедиться, что его реализация связующего дерева «просто работает» со всеми другими коммутаторами, но существует достаточно вариаций в функциях и конфигурации связующего дерева, при которых вы можете столкнуться с проблемами. Чтение документации и тестирование новых коммутаторов перед их развертыванием в сети может помочь избежать любых проблем.

Одиночное полнодуплексное соединение Ethernet предназначено для перемещения кадров Ethernet между интерфейсами Ethernet на каждом конце соединения. Он работает с известной скоростью передачи данных и известной максимальной частотой кадров. ^[] Все соединения Ethernet с заданной скоростью будут иметь одинаковую скорость передачи данных и характеристики частоты кадров. Однако добавление коммутаторов в сеть создает более сложную систему. Теперь ограничения производительности вашей сети становятся комбинацией производительности соединений Ethernet и производительности коммутаторов, а также любых перегрузок, которые могут возникнуть в системе, в зависимости от топологии.Вы должны убедиться, что приобретаемые вами коммутаторы обладают достаточной производительностью для выполнения своей работы.

Производительность внутренней коммутирующей электроники может не поддерживать полную частоту кадров, поступающую со всех портов. Другими словами, если все порты одновременно представляют коммутатору высокие нагрузки трафика, которые также являются непрерывными, а не только короткими пакетами, коммутатор может не справиться с объединенной скоростью трафика и может начать отбрасывать кадры. Это известно как , блокировка , состояние в системе коммутации, в котором недостаточно доступных ресурсов для обеспечения потока данных через коммутатор.Неблокирующий коммутатор — это коммутатор, который обеспечивает достаточную внутреннюю коммутационную способность для обработки полной нагрузки, даже когда все порты одновременно активны в течение длительных периодов времени. Однако даже неблокирующий коммутатор будет отбрасывать кадры, когда порт становится перегруженным, в зависимости от шаблонов трафика.

Производительность пересылки пакетов

Типичное оборудование коммутатора имеет выделенные вспомогательные схемы, которые предназначены для повышения скорости, с которой коммутатор может пересылать кадры и выполнять такие важные функции, как поиск адресов кадров в базе данных фильтрации адресов.Поскольку вспомогательные схемы и высокоскоростная буферная память являются более дорогими компонентами, общая производительность коммутатора представляет собой компромисс между стоимостью этих высокопроизводительных компонентов и ценой, которую готовы платить большинство клиентов. Таким образом, вы обнаружите, что не все переключатели работают одинаково.

Некоторые менее дорогие устройства могут иметь более низкую производительность пересылки пакетов, меньшие таблицы фильтрации адресов и меньшие размеры буферной памяти. Коммутаторы большего размера с большим количеством портов обычно имеют компоненты с более высокой производительностью и более высокую цену.Коммутаторы, способные обрабатывать максимальную частоту кадров на всех своих портах, также называемые неблокирующими коммутаторами, способны работать на скорости провода . В наши дни широко распространены полностью неблокирующие коммутаторы, которые могут обрабатывать максимальную скорость передачи данных одновременно на всех портах, но всегда полезно проверить спецификации на коммутатор, который вы рассматриваете.

Требуемая производительность и стоимость приобретаемых коммутаторов могут варьироваться в зависимости от их расположения в сети.Коммутаторы, которые вы используете в ядре сети, должны иметь достаточно ресурсов для обработки высоких нагрузок трафика. Это потому, что ядро ​​сети — это то место, где сходится трафик от всех станций в сети. Базовые коммутаторы должны иметь ресурсы для обработки нескольких разговоров, высокой нагрузки трафика и длительного трафика. С другой стороны, коммутаторы, используемые на границах сети, могут иметь более низкую производительность, поскольку они требуются только для обработки нагрузки трафика непосредственно подключенных станций.

Все коммутаторы содержат некоторую высокоскоростную буферную память, в которой фрейм сохраняется, хотя и ненадолго, перед переадресацией на другой порт или порты коммутатора. Этот механизм известен как коммутация с промежуточным хранением . Все коммутаторы, совместимые с IEEE 802.1D, работают в режиме с промежуточным хранением, в котором пакет полностью принимается портом и помещается в буферную память высокоскоростного порта (сохраняется) перед пересылкой. Больший объем буферной памяти позволяет мосту обрабатывать более длинные потоки обратных кадров, повышая производительность коммутатора при наличии всплесков трафика в локальной сети.Обычная конструкция коммутатора включает пул высокоскоростной буферной памяти, которую можно динамически распределять по отдельным портам коммутатора по мере необходимости.

Учитывая, что коммутатор является специализированным компьютером, центральный ЦП и ОЗУ коммутатора важны для таких функций, как операции связующего дерева, предоставление информации управления , управление потоками многоадресных пакетов, а также управление портом коммутатора и конфигурацией функций.

Как обычно в компьютерной индустрии, чем выше производительность процессора и оперативной памяти, тем лучше, но вы также заплатите больше.Продавцы часто не упрощают поиск характеристик ЦП и ОЗУ коммутатора. Как правило, более дорогие коммутаторы предоставляют эту информацию, но вы не сможете заказать более быстрый процессор или больше оперативной памяти для данного коммутатора. Вместо этого это информация, полезная для сравнения моделей от поставщика или среди поставщиков, чтобы увидеть, какие коммутаторы имеют лучшие характеристики.

Производительность коммутатора включает ряд показателей, включая максимальную полосу пропускания или коммутационную способность электронных компонентов коммутатора пакетов внутри коммутатора.Вы также должны увидеть максимальное количество MAC-адресов, которые может содержать база данных адресов, а также максимальную скорость в пакетах в секунду, которую коммутатор может пересылать на объединенный набор портов.

Здесь показан набор спецификаций коммутатора, скопированный из типовой таблицы данных поставщика. Спецификации поставщика выделены жирным шрифтом. Для простоты в нашем примере мы показываем спецификации небольшого недорогого коммутатора с пятью портами. Это предназначено, чтобы показать вам некоторые типичные значения переключателей, а также помочь вам понять, что означают значения и что происходит, когда маркетинг и спецификации встречаются на одной странице.

Экспедирование

С промежуточным хранением

Относится к стандартному мосту 802.1D, при котором пакет полностью принимается через порт и в буфер порта («хранилище») перед пересылкой.

128 КБ буферизация пакетов на кристалле

Общий объем буферизации пакетов, доступный для всех портов. Буферизация распределяется между портами по запросу. Это типичный уровень буферизации для небольшого, легкого, пятипортового коммутатора, предназначенного для поддержки клиентских подключений в домашнем офисе.

Совет

Некоторые коммутаторы, разработанные для использования в центрах обработки данных и других специализированных сетях, поддерживают режим работы, называемый сквозной коммутацией , в котором процесс пересылки пакетов начинается до того, как весь пакет будет считан в буферную память. Цель состоит в том, чтобы сократить время, необходимое для пересылки пакета через коммутатор. Этот метод также пересылает пакеты с ошибками, поскольку он начинает пересылку пакета до того, как будет получено поле проверки ошибок.

Производительность

Пропускная способность: 10 Гбит / с (без блокировки)

Поскольку этот коммутатор может обрабатывать полную нагрузку трафика на всех портах, работающих с максимальной скоростью трафика на каждом порту, это неблокирующий коммутатор. Пять портов могут работать со скоростью до 1 Гбит / с каждый. В полнодуплексном режиме максимальная скорость через коммутатор со всеми активными портами составляет 5 Гбит / с в исходящем направлении (также называемом «исходящим») и 5 ​​Гбит / с во входящем направлении (также называемом «входящим». »).Производители любят указывать в своих спецификациях совокупную пропускную способность 10 Гбит / с, хотя входящие данные 5 Гбит / с на пяти портах отправляются как 5 Гбит / с исходящих данных. Если бы вы считали максимальную совокупную передачу данных через коммутатор равной 5 Гбит / с, вы были бы технически правы, но не преуспели бы в маркетинге. ^[]

Стоимость пересылки

Порт 10 Мбит / с: 14800 пакетов / сек

Порт 100 Мбит / с: 148 800 пакетов / с

Порт 1000 Мбит / с: 1 480 000 пакетов / с

Эти спецификации показывают, что порты могут обрабатывать полную скорость коммутации пакетов, состоящую из кадров Ethernet минимального размера (64 байта), что соответствует максимальной скорости передачи пакетов при минимальном размере кадра.Фреймы большего размера будут иметь более низкую скорость передачи пакетов в секунду, поэтому это максимальная производительность коммутатора Ethernet. Это показывает, что коммутатор может поддерживать максимальную скорость передачи пакетов на всех портах на всех поддерживаемых скоростях.

Задержка (с использованием пакетов размером 1500 байт)

10 Мбит / с: 30 микросекунд (макс.)

100 Мбит / с: 6 микросекунд (макс.)

1000 Мбит / с: 4 микросекунды (макс.)

Это время, необходимое для перемещения кадра Ethernet с принимающего порта на передающий порт, при условии, что передающий порт доступен и не занят передачей какого-либо другого кадра.Это мера внутренней задержки переключения, создаваемой электроникой переключателя. Это измерение также отображается как 30 мкс с использованием греческого символа «мю» для обозначения «микро». Микросекунда — это одна миллионная секунды, а задержка в 30 миллионных секунды на портах 10 Мбит / с — разумное значение для недорогого коммутатора. При сравнении переключателей меньшее значение лучше. Более дорогие коммутаторы обычно обеспечивают меньшую задержку.

База данных MAC-адресов: 4,000

Этот коммутатор может поддерживать до 4000 уникальных адресов станций в своей базе данных адресов.Этого более чем достаточно для пятипортового коммутатора, предназначенного для домашнего и небольшого офисов.

Средняя наработка на отказ

(Среднее время безотказной работы):> 1 миллион часов (~ 114 лет). Среднее время безотказной работы велико, потому что этот коммутатор небольшой, не имеет вентилятора, который может изнашиваться, и имеет небольшое количество компонентов; не так много элементов, которые могут потерпеть неудачу. Это не означает, что коммутатор не может выйти из строя, но в этой электронике мало отказов, что приводит к большой средней наработке на отказ для данной конструкции переключателя.

Соответствие стандартам

IEEE 802.3i 10BASE-T Ethernet

IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet

IEEE 802.3ab 1000BASE-T Гигабитный Ethernet

Поддерживает теги приоритета IEEE 802.1p и DSCP

Jumbo-фрейм: до 9720 байт

Под заголовком «Соответствие стандартам» поставщик предоставил подробный список стандартов, соответствие которым этот коммутатор может претендовать.Первые три пункта означают, что порты коммутатора поддерживают стандарты Ethernet для витой пары для скоростей 10/100/1000 Мбит / с. Эти скорости выбираются автоматически при взаимодействии с клиентским соединением с использованием протокола автосогласования Ethernet. Затем поставщик заявляет, что этот коммутатор будет учитывать теги приоритета Class of Service в кадре Ethernet, сначала отбрасывая трафик с тегами с более низким приоритетом в случае перегрузки порта. Последний пункт в этом подробном списке отмечает, что коммутатор может обрабатывать нестандартные размеры кадров Ethernet, часто называемые «jumbo-кадрами», которые иногда настраиваются на интерфейсах Ethernet для определенной группы клиентов и их серверов в попытке для повышения производительности. ^[]

Этот набор спецификаций поставщика показывает, какие скорости портов поддерживает коммутатор, и дает представление о том, насколько хорошо коммутатор будет работать в вашей системе. При покупке более крупных и высокопроизводительных коммутаторов, предназначенных для использования в ядре сети, вам следует учитывать другие характеристики коммутатора. К ним относятся поддержка дополнительных функций, таких как протоколы управления многоадресной рассылкой, доступ к командной строке, позволяющий настраивать коммутатор, и простой протокол сетевого управления, позволяющий контролировать работу и производительность коммутатора.

При использовании коммутаторов необходимо учитывать требования к сетевому трафику. Например, если ваша сеть включает высокопроизводительных клиентов, которые предъявляют требования к одному серверу или набору серверов, то любой используемый вами коммутатор должен иметь достаточную внутреннюю коммутационную производительность, достаточно высокую скорость портов и скорость восходящего канала, а также достаточное количество буферов портов для обработки задача. В общем, более дорогие коммутаторы с высокопроизводительными коммутационными матрицами также имеют хорошие уровни буферизации, но вам необходимо внимательно прочитать спецификации и сравнить различных поставщиков, чтобы убедиться, что вы получаете лучший коммутатор для работы.

Что такое сетевой пакет? — Определение от WhatIs.com

Пакет — это единица данных, которая маршрутизируется между источником и пунктом назначения в Интернете или любой другой сети с коммутацией пакетов. Сетевые пакеты — это небольшие (около 1,5 КБайт для пакетов Ethernet и 64 КБайт для полезных данных IP-пакетов) объем данных, передаваемых по сетям TCP / IP. Например, сообщения электронной почты и веб-страницы будут использовать сетевые пакеты для отправки информации пользователю и получателям. Целью сетевого пакета является надежная отправка информации, поэтому данные не нужно отправлять в виде одного большого файла.

Каждый отправленный пакет включает такую ​​информацию, как источник и место назначения, протоколы или идентификаторы.

Как работают сетевые пакеты

Когда какой-либо файл (например, сообщение электронной почты, файл HTML, файл GIF или URL-запрос) отправляется из одного места в другое в Интернете, уровень протокола управления передачей (TCP) TCP / IP разделяет файл на » куски «эффективного размера для маршрутизации. Каждый из этих пакетов пронумерован отдельно и включает Интернет-адрес пункта назначения.Отдельные пакеты для данного файла могут проходить через Интернет разными маршрутами. Когда все они поступят, они снова собираются в исходный файл (TCP-уровнем на принимающей стороне).

Схема с коммутацией пакетов — это эффективный способ обработки передачи в сети без установления соединения, такой как Интернет. Альтернативная схема с коммутацией каналов используется для сетей, выделенных для голосовых соединений. При коммутации каналов линии в сети совместно используются многими пользователями, как и при коммутации пакетов, но каждое соединение требует выделения определенного пути на время соединения.

«Пакет» и «дейтаграмма» имеют схожее значение. Протокол, аналогичный TCP, User Datagram Protocol (UDP), использует термин дейтаграмма.

Части сетевого пакета

Сетевые пакеты состоят из трех разных частей: заголовка, полезной нагрузки и конца. Сетевые пакеты можно концептуально рассматривать как почтовые пакеты. Заголовок — это коробка / конверт, полезная нагрузка — это содержимое коробки / конверта, а трейлер — это подпись.

В дальнейшем заголовок может состоять из следующих частей:

• Интернет-протокол.
• Размер заголовка и полезной нагрузки.
• Адрес отправителя и получателя.
• Шестнадцатиразрядный идентификационный номер.
• Флаги, которые используются, чтобы сообщить маршрутизатору, может ли он фрагментировать пакет.
• Смещение фрагментации, которое восстанавливает фрагментированные пакеты.
• Время жить (TTL).
• Контрольная сумма, обнаруживающая ошибки.
• Число прыжков, которые может выполнить пакет.

Полезная нагрузка — это фактические отправляемые данные.Трейлеры, также называемые нижним колонтитулом, представляют собой биты, обозначающие конец пакета.

Коммутация пакетов

и коммутация каналов

Apposite Technologies — лидер на рынке эмуляции WAN для более быстрого и надежного тестирования производительности приложений. Узнайте больше об устройствах эмуляции WAN от Apposite.

Посетите наш блог Зачем мне нужен сетевой эмулятор? чтобы узнать о преимуществах эмуляции реальных сетей и о том, как Apposite помог тысячам предприятий, разработчикам сетевых приложений, правительственным и военным организациям, а также операторам связи по всему миру.

В чем разница между коммутацией пакетов и коммутацией каналов?

Внутри сети коммутация пакетов разбивает потоки данных на более мелкие блоки. Затем каждый из этих небольших блоков отправляется независимо по общей сети.

Пакетная коммутация отличается от коммутации каналов, которая лежит в основе традиционных телефонных сетей. Некоторые из вас, возможно, помнят, как заказывали пиццу со стационарного телефона в своем доме до того, как сотовые технологии стали доминировать в повседневной связи.Когда вы позвонили, чтобы заказать эту пиццу, коммутатор цепи создал временный выделенный канал с фиксированной пропускной способностью между взаимодействующими конечными узлами. Эта ссылка действовала только до завершения вызова. Если бы было недостаточно доступных сетевых ресурсов, звонок не был бы установлен или «завершен как набранный». Коммутация каналов может гарантировать качество за счет выделенной полосы пропускания, но большая часть этой полосы тратится на «мертвый эфир». Поскольку все сложности, связанные с совершением звонка, решаются централизованными средствами телефонной компании, коммутация каналов позволяет самому телефону быть относительно простым устройством.

Пакетная коммутация позволяет пользователям в равной степени распределять ресурсы полосы пропускания, но не дает никаких обещаний относительно качества или задержки. Это полезно для передачи данных, которые не требуют оперативности в реальном времени. Коммутация пакетов размещает интеллект в конечных узлах, а не в помещениях телефонной компании, с простой базовой сетью, которая направляет пакеты только с одной стороны на другую.

Коммутация пакетов проще и доступнее, чем коммутация каналов.Поскольку всю полосу пропускания можно использовать одновременно, коммутация пакетов более эффективна, поскольку ей не нужно иметь дело с ограниченным числом соединений, которые могут не использовать всю эту полосу пропускания. Коммутация пакетов также требует менее сложной инфраструктуры, которая может легко реагировать в случае отказа части сети, что ускоряет и снижает затраты на добавление новых узлов, когда они необходимы.

Узнайте больше об устройствах эмуляции WAN от Apposite для более быстрого и надежного тестирования производительности.

Packet Forwarding — обзор

6.4.2 Агрессивное перераспределение VC для EVC

Мы применяем WPF к полностью адаптивным алгоритмам, разработанным на основе теории Дуато [12]. Тем не менее, прямое использование WPF может вызвать проблемы со справедливостью для длинных пакетов, как показано на рисунке 6.8. Оба пакета с тремя проходами P ₃ и SFP P ₀ ждут своей очереди. Свободные буферы в EVC ₂ и AVC ₂ позволяют перемещать P ₀ . P ₃ должен подождать, пока EVC ₂ или AVC ₂ освободит три слота или пока они не станут пустыми. Если P ₄ перемещается вперед в следующем цикле, аналогичная ситуация повторяется снова: свободные буферы в EVC ₂ или AVC ₂ позволяют перемещаться только P ₁ . В крайнем случае P ₃ будет постоянно ждать, если SFP непрерывно вводятся в AVC ₁ . ²

Рисунок 6.8. Пример проблемы справедливости.

Для решения этой проблемы справедливости необходимо использовать счетчик времени и распределитель приоритетов. Как только счетчик пересекает пороговое значение для заблокированного пакета P ₃ , распределению VC P ₃ назначается высокий приоритет, чтобы не допустить, чтобы SFP занимали буферы в EVC ₂ и AVC ₂ . Такая конструкция требует дополнительных затрат, в том числе затрат на счетчик времени и распределитель приоритетов.Кроме того, необходимо настроить соответствующее пороговое значение для обеспечения желаемой справедливости.

Вместо этой сложной конструкции мы используем более элегантное наблюдение. Мы замечаем, что EVC в теории Дуато могут применять агрессивное перераспределение VC без тупика. При агрессивном перераспределении P ₃ и P ₀ могут одинаково использовать EVC ₂ ; P ₃ нельзя заблокировать навсегда. В худшем случае с потоком непрерывных коротких пакетов с использованием AVC ₂ , P ₃ не может получить AVC ₂ ; это может привести к тому, что длинные пакеты будут иметь меньшую адаптивность, чем короткие.Тем не менее, два фактора смягчают возможный негативный эффект. Во-первых, сетевые потоки обычно состоят из коротких и длинных пакетов. Во-вторых, наша схема маршрутизации в Разделе 6.4.3 может запрашивать AVC после использования EVC; таким образом, это ограничение вызывает лишь незначительную потерю адаптивности. Кроме того, наш дизайн имеет меньше накладных расходов, чем сложный дизайн, а агрессивное перераспределение VC дополнительно улучшает использование VC и производительность. Этот замысел связан с теорией Дуато; мы повторяем некоторые определения из статьи Дуато [12, 13], чтобы сделать этот раздел самодостаточным.

Определение 6.1 (сетевой путь)

Сетевой путь состоит из набора VC , VC ₀ , VC ₁ ,…, VC _i . По этому пути пакеты могут быть отправлены с VC ₀ на VC _i .

Определение 6.2 (функция подключенной маршрутизации)

Функция маршрутизации подключена, если она всегда может установить путь для каждого пакета от своего текущего виртуального канала до пункта назначения .

Определение 6.3 (подфункция маршрутизации)

Подфункция маршрутизации основана на функции маршрутизации. Входные виртуальные каналы подфункции маршрутизации такие же, как и у функции маршрутизации. Выходные виртуальные каналы, предоставленные подфункцией маршрутизации, являются подмножеством VC функции маршрутизации.

Определение 6.4 (прямая зависимость)

Если пакет может использовать VC _j сразу после использования VC _i , существует прямая зависимость от VC _i к VC _j .

Определение 6.5 (косвенная зависимость)

Существует косвенная зависимость между двумя EVC , EVC _i и EVC _j , , если существует сетевой путь, состоящий из EVC _i , AVC ₀ ,…, AVC _{k ( k ≥0)} , EVC _j . Другими словами , EVC _i и EVC _j являются первым и последним VC на этом пути, а все промежуточные VC являются AVC .

Определение 6.6 (расширенный граф зависимостей VC)

Расширенный граф зависимостей VC D _E определен для EVC . Вершины D _E являются EVC. Дуги D _E представляют собой пары EVC ( EVC _i , EVC _j ) , так что существует либо прямая, либо косвенная зависимость от EVC _i к EVC _Дж .

Необходимая и достаточная теория Дуато [13] определяет прямую перекрестную и косвенную перекрестную зависимость. Наше исследование в основном основано на необходимой теории Дуато [12]; таким образом, мы опускаем эти два типа зависимости.

Теорема 6.2 (необходимая теория Дуато)

Функция адаптивной маршрутизации не имеет тупиковых ситуаций, если существует подфункция маршрутизации, которая подключена и не имеет циклов в своем расширенном графике зависимостей VC [ 12 ].

Подфункция маршрутизации определяется на EVC.Поскольку расширенный график зависимостей VC является ациклическим, мы можем назначить порядок между EVC, чтобы при наличии прямой или косвенной зависимости от EVC _i до EVC _j , затем EVC _i > EVC _j [12]. Более того, поскольку подфункция маршрутизации подключена, любой пакет может переместиться к месту назначения с помощью EVC [12].

Теорема 6.1 применяет WPF как к AVC, так и к EVC. В этом разделе мы дополнительно применяем агрессивное перераспределение VC к EVC.Мы помечаем алгоритм без тупиков , основанный на теории Дуато с консервативным перераспределением VC, как Alg ; Alg + WPF + Agg — это Alg с WPF для AVC и агрессивным перераспределением VC для EVC. Докажем теорему 6.3.

Теорема 6.3

Если Alg — это алгоритм маршрутизации без тупиков, разработанный на основе теории Дуато [ 12 ], , то Alg + WPF + Agg также не имеет тупиков .

Неформальное описание : Структура нашего доказательства аналогична доказательству теоремы 2 в статье Дуато [12]. Разница в том, что мы доказываем, что даже с WPF на AVC и агрессивным перераспределением VC на EVC все еще существует подвижный пакет в гипотетической тупиковой конфигурации. Два ключевых момента: подключена подфункция маршрутизации на EVC и существует порядок между EVC.

Доказательство : Предположим, что Alg + WPF + Agg имеет конфигурацию тупика ( Config ₀ ), в которой ни одна головка пакета еще не достигла пункта назначения.Возможны два случая:

(1)

Все EVC пусты. Конфигурация ₀ состоит только из AVC. Пусть AVC _i будет AVC в Config ₀ , а P _i будет пакетом, flit которого находится в головке AVC _i . Возможны две ситуации:

(a)

Подлет на AVC _i голова — это P _i голова flit.Поскольку подфункция маршрутизации на EVC подключена, существует EVC ( EVC _i ), который может использовать P _i . Поскольку все EVC пусты, P _i можно переместить в EVC _i .

(b)

Голова на AVC _i не соответствует P _i Голова перекатывается; P _i охватывает несколько виртуальных каналов. Так как WPF перемещает пакеты целиком, P _i не пересылаются WPF. P _i Голова должна находиться на другой головке AVC. Как и в первой ситуации, P _i также могут переместиться в пустой EVC.

(2)

Конфигурация ₀ включает в себя EVC. Между EVC есть порядок; пусть EVC _i будет непустым EVC в Config ₀ , так что все EVC с порядком меньше, чем EVC _i , пусты.Пусть P _i будет пакетом, flit которого находится в головке EVC _i . Возможны две ситуации:

(a)

Перемещение головы на EVC _i — это P _i Голова перемещается. Поскольку подфункция маршрутизации подключена, существует EVC EVC _j , который может использовать P _i . Это означает, что существует прямая зависимость от EVC _i до EVC _j ; таким образом, порядок EVC _j меньше, чем порядок EVC _i . EVC _j пусто; P _i можно переместить в EVC _j .

(b)

Голова в точке EVC _i не соответствует P _i головке. Агрессивное перераспределение VC может привести к тому, что головной flit P _i будет находиться в другом EVC ( EVC _j ). В таком случае существует прямая или косвенная зависимость от EVC _i до EVC _j .Заказ EVC _j меньше, чем EVC _i . EVC _j должно быть пустым; P _i головной убор не может находиться в EVC _j .

Поскольку P _i охватывает несколько виртуальных каналов, WPF не пересылает его. P _i голова должна быть во главе AVC. Поскольку подфункция маршрутизации подключена, существует EVC ( EVC _k ), который может использовать P _i , что подразумевает наличие косвенной зависимости от EVC _i к EVC _k .Таким образом, EVC _k пусто. P _i можно переместить в EVC _k .

Пакет может перемещаться во всех случаях. Конфигурация тупика для Alg + WPF + Agg отсутствует.