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齊博國際:以太網交換機參數配置困惑的問題

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下面文章進行有效的闡明下以太網互換機的參數設置設置設備擺設擺設問題,互換機根據事情協議層可以劃分為第二層互換機、第三層互換機和第四層互換機,根據是否支持網管功能可以劃分 網管型互換機和非網治理型互換機。

包轉發率標志了互換機轉發數據包能力的大年夜小。單位一樣平常位pps(包每秒),一樣平常互換機的包轉發率在幾十Kpps到幾百Mpps不等。包轉發速度是指互換機每秒可以轉發若干百萬個數據包(Mpps),即互換性能同時轉發的數據包的數量。

包轉發率以數據包為單位表現了互換機的互換能力。 著實抉擇包轉發率的一個緊張指標便是互換機的背板帶寬,背板帶寬標志了互換機總的數據互換能力。一臺互換機的背板帶寬越高,所能處置懲罰數據的能力就越強,也便是包轉發率越高。

互換機的背板帶寬互換機的背板帶寬是互換機接口處置懲罰器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大年夜數據量。背板帶寬標志了互換機總的數據互換能力,單位為Gbps,也叫互換帶寬,一樣平常的互換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺互換機的背板帶寬越高,所能處置懲罰齊博國際數據的能力就越強,但同時設計資源也會越高。

然則,我們若何去考察一個互換機的背板帶寬是否夠用呢?一樣平常來講,我們應該從兩個方面來斟酌:

1)所有端口容量乘以端口數量之和的2倍應該小于背板帶寬,這樣可實現全雙工無壅閉互換,證實互換機具有發揮最大年夜數據互換機能的前提。

2)滿設置設置設備擺設擺設吞吐量(Mpps)=滿設置設置設備擺設擺設端口數1.488Mpps,此中1個千兆端口在包長為64字節時的理論吞吐量為1.488Mpps。例如,一臺最多可以供給64個千兆端口的互換機,其滿設置設置設備擺設擺設吞吐量應達到641.488Mpps=95.2Mpps,才能夠確保在所有端口均線速事情時,供給無壅閉的包互換。

假如一臺互換機最多能夠供給176個千兆端口,而傳播鼓吹的吞吐量不到2齊博國際61.8Mpps(1761.488Mpps=261.8Mpps),那么用戶有來由覺得該互換機采納的是有壅閉的布局設計。 一樣平常是兩者都滿意的互換機才是合格的互換機。 背板帶寬資本的使用率與互換機的內部布局相互關注。

今朝互換機的內部布局主要有以下幾種:一是共享內存齊博國際布局,這種布局依附中間互換引擎來供給全端口的高機能連接,由核心引擎反省每個輸入包以抉擇路由。這種措施必要很大年夜的內存帶寬、很高的治理用度。

尤其是跟著互換機端口的增添,中央內存的價格會很高,因而互換機內核成為機能實現的瓶頸;二是交叉總線布局,它可在端口間建立直接的點對點連接,這對付單點傳輸機能很好,但不得當多點傳輸;

三是混雜交叉總線布局,這是一種混雜交叉總線實現要領,它的設計思路是,將一體的交叉總線矩陣劃分成小的交叉矩陣,中心經由過程一條高機能的總線連接。其優點是削減了交叉總線數,低落了資源,削減了總線爭用;但連接交叉矩陣的總線成為新的機能瓶頸。

2、以太網互換機堆疊  互換機堆疊是經由過程廠家供給的一條專用連接電纜,從一臺互換機的"UP"堆疊端口直接連接到另一臺互換機的"DOWN"堆疊端口。以實現單臺互換機端口數的擴充齊博國際。一樣平常互換性能夠堆疊4~9臺。

為了使互換機滿意大年夜型收集對端口的數量要求,一樣平常在較大年夜型收集中都采納互換機的堆疊要領來辦理。要留意的是只有可堆疊互換機才具備這種端口,所謂可堆疊互換機,便是指一個互換機中一樣平常同時具有"UP"和"DOWN"堆疊端口。

當多個互換機連接在一路時,其感化就像一個模塊化互換機一樣,堆疊在一路互換機可以算作一個單元設備來進行治理。一樣平常環境下,當有多個互換機堆疊時,此中存在一個可治理互換機,使用可治理互換機可對此可堆疊式互換機中的其他“自力型互換機”進行治理。可堆疊式互換機可異常方便地實現對收集的擴充,是新建收集時最為抱負的選擇。

堆疊中的所有互換機可視為一個整體的互換機來進行治理,也便是說,堆疊中所有的互換機從拓撲布局上可視為一齊博國際個互換機。客棧在一路的互換機可以算作一臺互換機來統一治理。

互換機堆疊技巧采納了專門的治理模塊和客棧連接電纜,這樣做的好處是,一方面增添了用戶端口,能夠在互換機之間建立一條較寬的寬帶鏈路,這樣每個實際應用的用戶帶寬就有可能更寬(只有在并不是所有端口都在應用環境下)。另一方面多個互換性能夠作為一個大年夜的互換機,便于統一治理。

3、互換要領今朝互換機在傳送源和目的端口的數據包時平日采納縱貫式互換、存儲轉發式和碎片隔離要領三種數據包互換要領。今朝的存儲轉發式是互換機的主流互換要領。

(1)、縱貫互換要領(Cut-through) 采納縱貫互換要領的以太網互換機可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話互換機。它在輸入端口檢測到一個數據包時,反省該包的包頭,獲取包的目的地址,啟動內部的動態查找表轉換成響應的輸出端口,在輸入與輸出交叉處接通,把數據包縱貫到響應的端口,實現互換功能。

因為它只反省數據包的包頭(平日只反省14個字節),不必要存儲,以是切入要領具有延遲小,互換速率快的優點。所謂延遲(Latency)是指數據包進入一個收集設備到脫離該設備所花的光陰。

它的毛病主要有三個方面:一是由于數據包內容并沒有被以太網互換機保存下來,以是無法反省所傳送的數據包是否有誤,不能供給差錯檢測能力;第二,因為沒有緩存,不能將具有不合速度的輸入/輸出端口直接接通,而且輕易丟包。

假如要連到高速收集上,如供給快速以太網(100BASE-T)、FDDI或ATM連接,就不能簡單地將輸入/輸出端口“接通”,由于輸入/輸出端口間有速率上的差異,必須供給緩存;第三,當以太網互換機的端口增添時,互換矩陣變得越來越繁雜,實現起來就越艱苦。

(2)、存儲轉發要領(Store-and-Forward) 存儲轉發(Store and Forward)是謀略機收集領域應用得最為廣泛的技巧之一,以太網互換機的節制器先將輸入端口到來的數據包緩存起來,先反省數據包是否精確,并過濾掉落沖突包差錯。

確定包精確后,掏出目的地址,經由過程查找表找到想要發送的輸出端口地址,然后將該包發送出去。正因如斯,存儲轉發要領在數據處置懲罰時延時大年夜,這是它的不夠,然則它可以對進入互換機的數據包進行差錯檢測,并且能支持不合速率的輸入/輸出端口間的互換,可有效地改良收集機能。

它的另一優點便是這種互換要領支持不合速率端口間的轉換,維持高速端口和低速端口間協同事情。實現的法子是將10Mbps低速包存儲起來,再經由過程100Mbps速度轉發到端口上。

(3)、碎片隔離式(Fragment Free) 這是介于縱貫式和存儲轉發式之間的一種辦理規劃。它在轉發前先反省數據包的長度是否夠64個字節(512 bit),假如小于64字節,闡明是假包(或稱殘幀),則丟棄該包;假如大年夜于64字節,則發送該包。該要領的數據處置懲罰速率比存儲轉發要領快,但比縱貫式慢,但因為能夠避免殘幀的轉發,以是被廣泛利用于低檔互換機中。

應用這類互換技巧的互換機一樣平常是應用了一種特殊的緩存。這種緩存是一種先輩先出的FIFO(First In First Out),比特從一端進入然后再以同樣的順序從另一端出來。當幀被接管時,它被保存在FIFO中。

假如幀以小于512比特的長度停止,那么FIFO中的內容(殘幀)就會被丟棄。是以,不存在通俗縱貫轉發互換機存在的殘幀轉發問題,是一個異常好的辦理規劃。數據包在轉發之前將被緩存保存下來,從而確保碰撞碎片不經由過程收集傳播,能夠在很大年夜程度上前進收集傳輸效率。

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