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局域網(wǎng)交換機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)

http://m.yibo1263.com 2008/11/8 8:32:10  來(lái)源:東北IT網(wǎng)  編輯:葉子
 


3. 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。

4.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(kāi)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(jué)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)。

5. 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(kāi)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。

6. 智能許可權(quán)控制

  眾所周知,第三層局域網(wǎng)交換機(jī)可以為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供多種安全機(jī)制,如局域網(wǎng)交換機(jī)在使用流量分類器后,管理員就可以限制任何被識(shí)別的數(shù)據(jù)流,包括限制對(duì)服務(wù)器的訪問(wèn)及排除無(wú)用的協(xié)議廣播。這就是所謂的智能許可權(quán)控制技術(shù),該技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域里的突破性進(jìn)展技術(shù)-線速防火墻技術(shù)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

7. 動(dòng)態(tài)流量監(jiān)督  

  雖然局域網(wǎng)交換機(jī)流量分類、優(yōu)先化處理以及資源保留等先進(jìn)技術(shù),可以極大地減輕網(wǎng)絡(luò)管理員的管理負(fù)擔(dān),但它們無(wú)法完成網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)督。動(dòng)態(tài)流量監(jiān)督實(shí)際上是一個(gè)保護(hù)機(jī)制,主要監(jiān)視流量和網(wǎng)絡(luò)擁塞情況,并對(duì)這些情況作出動(dòng)態(tài)響應(yīng),以保證所有網(wǎng)絡(luò)元素(終端用戶和網(wǎng)絡(luò)本身) 都能置身于管理員的控制之下,并能得到最佳運(yùn)行。為了在擁塞局域網(wǎng)上進(jìn)行優(yōu)先化處理,許多第三層局域網(wǎng)交換機(jī)使用了IEEE 802.1p服務(wù)級(jí)別。為了避免擁塞,某些第三層局域網(wǎng)交換機(jī)甚至采用了更先進(jìn)的技術(shù)來(lái)動(dòng)態(tài)地監(jiān)視輸出隊(duì)列的大小,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)端口是否將變得擁擠。通過(guò)控制隊(duì)列大小和擁塞,網(wǎng)絡(luò)可以維持對(duì)延時(shí)敏感的數(shù)據(jù)流所需的極限。

8. 向量處理技術(shù)

  向量處理技術(shù)是第三層局域網(wǎng)交換機(jī)技術(shù)之一,主要用來(lái)加速數(shù)據(jù)幀的處理速度。由于第三層局域網(wǎng)交換機(jī)體系結(jié)構(gòu)不僅在第二層之上增加了第三層控制能力,而且還增加了多方位的多種向量控制,從而加強(qiáng)了向量處理功能。第三層局域網(wǎng)交換機(jī)的向量處理優(yōu)點(diǎn)主要有:快速幀處理速度,由于局域網(wǎng)交換機(jī)支持基于 ASIC數(shù)據(jù)包分類、轉(zhuǎn)發(fā)和解釋技術(shù),由軟件進(jìn)行幀解碼工作被降至最低程度,與純軟件設(shè)計(jì)相比,這種方法可以獲得很高的性能;具有高度適應(yīng)性的功能控制,向量處理與可編程的ASIC配合工作,從而能夠以最小的開(kāi)銷支持未來(lái)新標(biāo)準(zhǔn)。如對(duì) IPv6的支持已經(jīng)是向量邏輯的一部分;增強(qiáng)的管理功能,多方位的向量處理還包括內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)管理代理及RMON等。

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