局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)有什么
局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)有什么
局域網(wǎng)交換機與HUB在硬件上的主要區(qū)別是多出了背板總線和交換引擎兩大部分,這說明局域網(wǎng)交換機的技術(shù)含量普遍較高,你知道局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)有什么嗎?下面是學(xué)習(xí)啦小編跟大家分享的是局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)有什么,歡迎大家來閱讀學(xué)習(xí)。
局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)有什么
局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)1.共享內(nèi)存式結(jié)構(gòu)
該結(jié)構(gòu)依賴于中心局域網(wǎng)交換機引擎所提供的全端口的高性能連接,并由核心引擎完成檢查每個輸入包來決定連接路由。這種方式需要很大的內(nèi)存帶寬和很高的管理費用,尤其是隨著局域網(wǎng)交換機端口的增加,需要內(nèi)存容量更大,速度也更快,中央內(nèi)存的價格就變得很高,從而使得局域網(wǎng)交換機內(nèi)存成為性能實現(xiàn)的主要瓶頸。
局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)2.交叉總線式結(jié)構(gòu)
交叉總線式結(jié)構(gòu)可在端口間建立直接的點對點連接,這種結(jié)構(gòu)對于簡單的單點式(Unicast)信息傳輸來講性能很好,但并不適合點對多點的廣播式傳輸。由于實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境中,廣播和多播傳輸方式很常見,所以這種標(biāo)準(zhǔn)的交叉總線方式會帶來一些傳輸問題。例如,當(dāng)端口A向端口D傳輸數(shù)據(jù)時,端口B和端口C就只能等待。而當(dāng)端口A向所有端口廣播消息時,就可能會引起目標(biāo)端口的排隊等候。這樣將會消耗掉系統(tǒng)大量帶寬,從而影響局域網(wǎng)交換機傳輸性能。而且要連接N個端口,就需要N×(N+1)條交叉總線,因而實現(xiàn)成本也會隨著端口數(shù)量的增加而急劇上升。
局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)3.混合交叉總線式結(jié)構(gòu)
鑒于標(biāo)準(zhǔn)交叉總線存在的缺陷,一種混合交叉總線實現(xiàn)方式被提了出來。該方式的設(shè)計思路是將一體的交叉總線矩陣劃分成小的交叉矩陣,中間通過一條高性能總線連接。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是減少了交叉總線數(shù),降低了成本,還減少了總線爭用。但連接交叉矩陣的總線成為新的性能瓶頸。
局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)4.環(huán)形總線式結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)方式在一個環(huán)內(nèi)最多可支持四個交換引擎,并且允許不同速度的交換矩陣互連,以及環(huán)與環(huán)間通過交換引擎連接。由于采用環(huán)形結(jié)構(gòu),所以很容易聚集帶寬。當(dāng)端口數(shù)增加的時候,帶寬就相應(yīng)增加了。與前述幾種結(jié)構(gòu)不同的是,該結(jié)構(gòu)方式有獨立的一條控制總線,用于搜集總線狀態(tài)、處理路由、流量控制和清理數(shù)據(jù)總線。另外,在環(huán)形總線上可以加入管理模塊,提供完整的SNMP管理特性。同時還可以根據(jù)需要選用第三層交換功能。這種結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點就是擴展能力強,實現(xiàn)成本低,而且有效地避免了系統(tǒng)擴展時造成的總線瓶頸。
局域網(wǎng)交換機由于使用了虛擬線路交換方式,技術(shù)上可在各輸入、輸出端口之間互不爭用帶寬,或在不產(chǎn)生傳輸瓶頸的情況下,完成各端口間數(shù)據(jù)的高速傳輸,從而大大提高了網(wǎng)絡(luò)信息點的數(shù)據(jù)傳輸,優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。局域網(wǎng)交換機與HUB在硬件上的主要區(qū)別是多出了背板總線和交換引擎兩大部分,這說明局域網(wǎng)交換機的技術(shù)含量普遍較高。所以要全面了解局域網(wǎng)交換機,就必須清楚局域網(wǎng)交換機的主要技術(shù)特點。 下面介紹了各類用于局域網(wǎng)交換機中的主要技術(shù)。
局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)5. 可編程ASIC(特定用途集成電路)
這是一種專門用于優(yōu)化第二層交換處理的專用集成電路芯片,也是當(dāng)前聯(lián)網(wǎng)解決方案的核心集成技術(shù),它可將多項功能集成在同一個芯片上,使之具有設(shè)計簡單、高可靠性、低電源消耗、更高的性能和成本更低的優(yōu)點。在局域網(wǎng)交換機上普遍采用的可編程ASIC芯片,是一種可以由廠家,甚至是用戶根據(jù)應(yīng)用需要,編輯專用程度的ASIC芯片,是局域網(wǎng)交換機應(yīng)用中的重要應(yīng)用技術(shù)之一。
局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)6. 分布式流水線
有了分布式流水線,多個分布式轉(zhuǎn)發(fā)引擎就能快速、獨立地傳送各自的數(shù)據(jù)包。而在單個流水線中,多個ASIC芯片可同時處理多個幀。這種并發(fā)性和流水線可將轉(zhuǎn)發(fā)性能提高到一個新高度。在所有端口上實現(xiàn)點播(Unicast)、廣播(Broadcast)和組播(Multicast)的線速性能。所以說,分布式流水線的采用是局域網(wǎng)交換機交換速度提高的重要原因。
局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)7. 動態(tài)可擴展內(nèi)存
對于先進的局域網(wǎng)交換產(chǎn)品,高性能和高品質(zhì)功能往往建立在智能化的存儲器系統(tǒng)之上。動態(tài)可擴展內(nèi)存技術(shù)可以使局域網(wǎng)交換機在運行過程中,根據(jù)數(shù)據(jù)流的需要動態(tài)地擴展內(nèi)存容量。為此,在第三層局域網(wǎng)交換機模式中,已將存儲器的一部分直接與轉(zhuǎn)發(fā)引擎關(guān)聯(lián)起來,從而使其具有增加更多接口模塊的能力。這樣,包括各自的轉(zhuǎn)發(fā)引擎,存儲器也就相應(yīng)地得到了擴展。同時,還可通過流水線式的ASIC處理,動態(tài)地構(gòu)造緩存,增加內(nèi)存的使用率,也可使系統(tǒng)在處理較大的突發(fā)數(shù)據(jù)流時,不會產(chǎn)生丟包現(xiàn)象。
局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)8.先進的隊列機制
事實上,不管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有多么優(yōu)秀的性能和品質(zhì),誰都會受到其所聯(lián)接網(wǎng)段上的數(shù)據(jù)擁擠所帶來的不同損害。傳統(tǒng)的方式是,通過一個端口的流量必須在只有一個輸出隊列的緩存中保存,不論它的優(yōu)先級是多大,也必須按照先進先出的方式來處理。當(dāng)隊列滿時,任何超出部分都將被丟棄。而當(dāng)隊列變長時,延時也將會增加。顯然,該傳統(tǒng)的隊列機制使得在運行實時事務(wù)處理及多媒體應(yīng)用時,往往變得非常困難。為此,許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商都在開發(fā)先進的隊列新技術(shù),使其可在一個以太網(wǎng)段上提供不同的服務(wù)級別,同時還可提供對延時和抖動的控制。先進的隊列機制可以是每端口具有不同級別的隊列機制,這種隊列機制能更好地區(qū)分不同的流量級別,以便使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能與高性能應(yīng)用具有更好的匹配。像多媒體和實時數(shù)據(jù)流這樣的數(shù)據(jù)包被放進高優(yōu)先級隊列中,在使用加權(quán)公平排隊算法后,就可以更頻繁地處理高優(yōu)先級隊列,還不會置低優(yōu)先級隊列于不顧。而且,傳統(tǒng)應(yīng)用用戶也不會察覺到響應(yīng)時間和吞吐量的變化,而那些使用緊急應(yīng)用的用戶則可得到及時的響應(yīng)。
局域網(wǎng)交換機主要技術(shù)9. 自動流量分類
在網(wǎng)絡(luò)傳輸中,有些數(shù)據(jù)流比其它數(shù)據(jù)流更重要,第三層局域網(wǎng)交換機已經(jīng)開始采用自動流量分類技術(shù),使之可以用來區(qū)分不同類型和不同級別的數(shù)據(jù)流量。實踐證明,在使用自動流量分類技術(shù)后,第三層局域網(wǎng)交換機可以指示數(shù)據(jù)包流水線區(qū)分用戶指定的數(shù)據(jù)流,從而實現(xiàn)了低延時和高優(yōu)先級傳輸,不僅為特殊數(shù)據(jù)流量提供了有效的控制和管理途徑,而且還避免了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的擁塞。
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