局域網(wǎng)交換機(jī)主要技術(shù)有什么
局域網(wǎng)交換機(jī)主要技術(shù)有什么
局域網(wǎng)交換機(jī)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(shuō)明局域網(wǎng)交換機(jī)的技術(shù)含量普遍較高，你知道局域網(wǎng)交換機(jī)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(jī)主要技術(shù)有什么，歡迎大家來(lái)閱讀學(xué)習(xí)。
局域網(wǎng)交換機(jī)主要技術(shù)有什么
局域網(wǎng)交換機(jī)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(jī)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(gè)輸入包來(lái)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(fèi)用，尤其是隨著局域網(wǎng)交換機(jī)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(jià)格就變得很高，從而使得局域網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)存成為性能實(shí)現(xiàn)的主要瓶頸。
局域網(wǎng)交換機(jī)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，這種結(jié)構(gòu)對(duì)于簡(jiǎn)單的單點(diǎn)式(Unicast)信息傳輸來(lái)講性能很好，但并不適合點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的廣播式傳輸。由于實(shí)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(huì)帶來(lái)一些傳輸問題。例如，當(dāng)端口A向端口D傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，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(shí)，就可能會(huì)引起目標(biāo)端口的排隊(duì)等候。這樣將會(huì)消耗掉系統(tǒng)大量帶寬，從而影響局域網(wǎng)交換機(jī)傳輸性能。而且要連接N個(gè)端口，就需要N×(N+1)條交叉總線，因而實(shí)現(xiàn)成本也會(huì)隨著端口數(shù)量的增加而急劇上升。
局域網(wǎng)交換機(jī)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(shí)現(xiàn)方式被提了出來(lái)。該方式的設(shè)計(jì)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(guò)一條高性能總線連接。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是減少了交叉總線數(shù)，降低了成本，還減少了總線爭(zhēng)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(jī)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(gè)環(huán)內(nèi)最多可支持四個(gè)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(guò)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(shí)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(dú)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(shí)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(diǎn)就是擴(kuò)展能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)成本低，而且有效地避免了系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)造成的總線瓶頸。
局域網(wǎng)交換機(jī)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(zhēng)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(diǎn)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(jī)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(shuō)明局域網(wǎng)交換機(jī)的技術(shù)含量普遍較高。所以要全面了解局域網(wǎng)交換機(jī)，就必須清楚局域網(wǎng)交換機(jī)的主要技術(shù)特點(diǎn)。 下面介紹了各類用于局域網(wǎng)交換機(jī)中的主要技術(shù)。
局域網(wǎng)交換機(jī)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(xiàng)功能集成在同一個(gè)芯片上，使之具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、高可靠性、低電源消耗、更高的性能和成本更低的優(yōu)點(diǎn)。在局域網(wǎng)交換機(jī)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(jī)應(yīng)用中的重要應(yīng)用技術(shù)之一。
局域網(wǎng)交換機(jī)主要技術(shù)6. 分布式流水線
有了分布式流水線，多個(gè)分布式轉(zhuǎn)發(fā)引擎就能快速、獨(dú)立地傳送各自的數(shù)據(jù)包。而在單個(gè)流水線中，多個(gè)ASIC芯片可同時(shí)處理多個(gè)幀。這種并發(fā)性和流水線可將轉(zhuǎn)發(fā)性能提高到一個(gè)新高度。在所有端口上實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播(Unicast)、廣播(Broadcast)和組播(Multicast)的線速性能。所以說(shuō)，分布式流水線的采用是局域網(wǎng)交換機(jī)交換速度提高的重要原因。
局域網(wǎng)交換機(jī)主要技術(shù)7. 動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展內(nèi)存
對(duì)于先進(jìn)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(chǔ)器系統(tǒng)之上。動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展內(nèi)存技術(shù)可以使局域網(wǎng)交換機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)數(shù)據(jù)流的需要?jiǎng)討B(tài)地?cái)U(kuò)展內(nèi)存容量。為此，在第三層局域網(wǎng)交換機(jī)模式中，已將存儲(chǔ)器的一部分直接與轉(zhuǎn)發(fā)引擎關(guān)聯(lián)起來(lái)，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(chǔ)器也就相應(yīng)地得到了擴(kuò)展。同時(shí)，還可通過(guò)流水線式的ASIC處理，動(dòng)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(shí)，不會(huì)產(chǎn)生丟包現(xiàn)象。
局域網(wǎng)交換機(jī)主要技術(shù)8.先進(jìn)的隊(duì)列機(jī)制
事實(shí)上，不管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有多么優(yōu)秀的性能和品質(zhì)，誰(shuí)都會(huì)受到其所聯(lián)接網(wǎng)段上的數(shù)據(jù)擁擠所帶來(lái)的不同損害。傳統(tǒng)的方式是，通過(guò)一個(gè)端口的流量必須在只有一個(gè)輸出隊(duì)列的緩存中保存，不論它的優(yōu)先級(jí)是多大，也必須按照先進(jìn)先出的方式來(lái)處理。當(dāng)隊(duì)列滿時(shí)，任何超出部分都將被丟棄。而當(dāng)隊(duì)列變長(zhǎng)時(shí)，延時(shí)也將會(huì)增加。顯然，該傳統(tǒng)的隊(duì)列機(jī)制使得在運(yùn)行實(shí)時(shí)事務(wù)處理及多媒體應(yīng)用時(shí)，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(jìn)的隊(duì)列新技術(shù)，使其可在一個(gè)以太網(wǎng)段上提供不同的服務(wù)級(jí)別，同時(shí)還可提供對(duì)延時(shí)和抖動(dòng)的控制。先進(jìn)的隊(duì)列機(jī)制可以是每端口具有不同級(jí)別的隊(duì)列機(jī)制，這種隊(duì)列機(jī)制能更好地區(qū)分不同的流量級(jí)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流這樣的數(shù)據(jù)包被放進(jìn)高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中，在使用加權(quán)公平排隊(duì)算法后，就可以更頻繁地處理高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，還不會(huì)置低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列于不顧。而且，傳統(tǒng)應(yīng)用用戶也不會(huì)察覺到響應(yīng)時(shí)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(shí)的響應(yīng)。
局域網(wǎng)交換機(jī)主要技術(shù)9. 自動(dòng)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(jī)已經(jīng)開始采用自動(dòng)流量分類技術(shù)，使之可以用來(lái)區(qū)分不同類型和不同級(jí)別的數(shù)據(jù)流量。實(shí)踐證明，在使用自動(dòng)流量分類技術(shù)后，第三層局域網(wǎng)交換機(jī)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(shí)現(xiàn)了低延時(shí)和高優(yōu)先級(jí)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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