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交换机知识:交换方法

时间:2017-06-06 09:14  来源:08绿软站  浏览次数: 分享复制 评论打赏
今朝交换机在传送源和目标端口的数据包时平日采取直通式交换、存储转发式和碎片隔离方法三种数据包交换方法。今朝的存储转发式是交换机的主流交换方法。 1、直通交换方法(Cut-through) 采取直通交换方法的以太网交换机可以懂得为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵德律风交换机。它在输入端口检测到一个数据包时,检查该包的包头,获得包的目标地址,启动外部的静态查找表转换成照应的输入端口,在输入与输入交叉处接通,把数据包直通到照应的端口,完成交换功能。由于它只检查数据包的包头(平日只检查14个字节),不须要存储,所以切入方法具有延迟小,交换速度快的长处。所谓延迟(Latency)是指数据包进入一个搜集设备到分开该设备所花的时间。 它的缺点重要有三个方面:一是由于数据包内容并没有被以太网交换机保存上去,所以没法检查所传送的数据包能否有误,不克不及供给缺点检测才能;第二,由于没有缓存,不克不及将具有不合速度的输入/输入端口直接接通,并且轻易丢包。假设要连到高速搜集上,如供给快速以太网(100BASE-T)、FDDI或ATM连接,就不克不及简单地将输入/输入端口“接通”,由于输入/输入端口间有速度上的差别,必须供给缓存;第三,当以太网交换机的端口增长时,交换矩阵变得愈来愈复杂,完成起来就越艰苦。 2、存储转发方法(Store-and-Forward) 存储转发(Store and Forward)是计算机搜集范畴应用得最为广泛的技巧之一,以太网交换机的控制器先将输入端口到来的数据包缓存起来,先检查数据包能否精确,并过滤掉落抵触包缺点。肯定包精确后,取出目标地址,经过过程查找表找到想要发送的输入端口地址,然后将该包发送出去。正因如此,存储转发方法在数据处理时延时大,这是它的缺乏,然则它可以对进入交换机的数据包停止缺点检测,并且能支撑不合速度的输入/输入端口间的交换,可有效地改良搜集性能。它的另外一长处就是这类交换方法支撑不合速度端口间的转换,保持高速端口和低速端口间协同任务。完成的办法是将10Mbps低速包存储起来,再经过过程100Mbps速度转发到端口上。 3、碎片隔离式(Fragment Free) 这是介于直通式和存储转发式之间的一种处理计划。它在转发前先检查数据包的长度能否够64个字节(512 bit),假设小于64字节,解释是假包(或称残帧),则抛弃该包;假设大于64字节,则发送该包。该方法的数据处理速度比存储转发方法快,但比直通式慢,但由于可以或许防止残帧的转发,所以被广泛应用于高档交换机中。 应用这类交换技巧的交换机普通是应用了一种特别的缓存。这类缓存是一种先辈先出的FIFO(First In First Out),比特从一端进入然后再以异样的次序从另外一端出来。当帧被接收时,它被保存在FIFO中。假设帧以小于512比特的长度停止,那么FIFO中的内容(残帧)就会被抛弃。是以,不存在浅显直通转发交换机存在的残帧转发成绩,是一个异常好的处理计划。数据包在转发之前将被缓存保存上去,从而确保碰撞碎片不经过过程搜集传播,可以或许在很洪程度上进步搜集传输效力。
交换机 : 背板带宽 交换机的背板带宽,是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标记了交换机总的数据交换才能,单位为Gbps,也叫交换带宽,普通的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换机的背板带宽越高,所能处理数据的才能就越强,但同时设计本钱也会越高。 普通来讲,计算办法以下: 1)线速的背板带宽 考察交换机上一切端口能供给的总带宽。计算公式为端口数*照应端口速度*2(全双工形式)假设总带宽≤标称背板带宽,那么在背板带宽上是线速的。 2)第二层包转发线速 第二层包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其他类型端口数*照应计算办法,假设这个速度能≤标称二层包转发速度,那么交换机在做第二层交换的时辰可以做到线速。 3)第三层包转发线速 第三层包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其他类型端口数*照应计算办法,假设这个速度能≤标称三层包转发速度,那么交换机在做第三层交换的时辰可以做到线速。 那么,1.488Mpps是怎样取得的呢? 包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送64byte的数据包(最小包)的个数作为计算基准的 关于千兆以太网来讲,计算办法以下:1,000,000,000bps/8bit/(64+8+12)byte=1,488,095pps 解释:当以太网帧为64byte时,需推敲8byte的帧头和12byte的帧间隙的固定开支。故一个线速的千兆以太网端口在转发64byte包时的包转发率为1.488Mpps。快速以太网的统速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一,为148.8mpps。 关于万兆以太网,一个线速端口的包转发率为14.88Mpps。 关于千兆以太网,一个线速端口的包转发率为1.488Mpps。 关于快速以太网,一个线速端口的包转发率为0.1488Mpps。 关于OC-12的POS端口,一个线速端口的包转发率为1.17Mpps。 关于OC-48的POS端口,一个线速端口的包转发率为468MppS。 所以说,假设能满足下面三个条件,那么我们就说这款交换机真正做到了线性无阻塞 背板带宽资本的应用率与交换机的外部构造相互干注。今朝交换机的外部构造重要有以下几种:一是共享内存构造,这类构造依附中间交换引擎来供给全端口的高性能连接,由核心引擎检查每个输入包以决定路由。这类办法须要很大的内存带宽、很高的管理费用,特别是随着交换机端口的增长,中心内存的价格会很高,因此交换机内核成为性能完成的瓶颈;二是交叉总线构造,它可在端口间建立直接的点对点连接,这关于单点传输性能很好,但不合适多点传输;三是混淆交叉总线构造,这是一种混淆交叉总线完成方法,它的设计思路是,将一体的交叉总线矩阵划分红小的交叉矩阵,中心经过过程一条高性能的总线连接。其长处是增添了交叉总线数,降低了本钱,增添了总线争用;但连接交叉矩阵的总线成为新的性能瓶颈。
交换机 : 端口数量 交换机设备的端口数量是交换机最直不雅的衡量身分,平日此参数是针对固定端口交换机而言,罕见的标准的固定端口交换机端口数有8、12、16、24、48等几种。而非标准的端口数重要有:4端口,5端口、10端口、12端口、20端口、22端口和32端口等。 固定端口交换机固然相对来讲价格便宜一些,但由于它只能供给无限的端口和固定类型的接口,是以,不管从可连接的用户数量上,照样所从可应用的传输介质下去讲都具有必定的局限性,但这类交换机在任务组中应用较多,普通实用于小型搜集、桌面交换情况。  
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