Ponieważ przełączniki LAN wykorzystują wirtualne przełączanie obwodów, technicznie zapewniają one bezkonfliktową przepustowość między wszystkimi portami wejściowymi i wyjściowymi, umożliwiając szybką transmisję danych między portami bez tworzenia wąskich gardeł transmisji. To znacznie zwiększa przepustowość danych w punktach informacyjnych sieci i optymalizuje cały system sieciowy. W tym artykule opisano pięć głównych technologii.
1. Programowalny układ ASIC (układ scalony do zastosowań specjalnych)
To dedykowany układ scalony zaprojektowany specjalnie w celu optymalizacji przełączania warstwy 2. Jest to podstawowa technologia integracji stosowana we współczesnych rozwiązaniach sieciowych. Wiele funkcji można zintegrować na jednym układzie, co oferuje takie korzyści, jak prosta konstrukcja, wysoka niezawodność, niskie zużycie energii, wyższa wydajność i niższy koszt. Programowalne układy ASIC, powszechnie stosowane w przełącznikach LAN, mogą być dostosowywane przez producentów – a nawet przez użytkowników – do potrzeb aplikacji. Stały się one jedną z kluczowych technologii w aplikacjach przełączników LAN.
2. Rozproszony potok
Dzięki rozproszonemu przetwarzaniu potokowemu, wiele rozproszonych silników przekierowujących może szybko i niezależnie przekierowywać swoje pakiety. W jednym potoku, wiele układów ASIC może przetwarzać wiele ramek jednocześnie. Ta współbieżność i przetwarzanie potokowe podnoszą wydajność przekierowywania na nowy poziom, osiągając wydajność liniową dla ruchu unicast, broadcast i multicast na wszystkich portach. Dlatego rozproszone przetwarzanie potokowe jest ważnym czynnikiem zwiększającym szybkość przełączania w sieciach LAN.
3. Pamięć dynamicznie skalowalna
W przypadku zaawansowanych produktów przełączających sieci LAN, wysoka wydajność i wysoka jakość funkcjonalności często opierają się na inteligentnym systemie pamięci. Technologia dynamicznie skalowalnej pamięci pozwala przełącznikowi na bieżąco zwiększać pojemność pamięci, zgodnie z wymaganiami ruchu. W przełącznikach warstwy 3 część pamięci jest bezpośrednio powiązana z mechanizmem przekazywania pakietów, co umożliwia dodawanie kolejnych modułów interfejsu. Wraz ze wzrostem liczby mechanizmów przekazywania pakietów, powiązana pamięć odpowiednio się rozszerza. Dzięki przetwarzaniu potokowemu w układach ASIC, bufory mogą być dynamicznie konstruowane w celu zwiększenia wykorzystania pamięci i zapobiegania utracie pakietów podczas dużych pakietów danych.
4. Zaawansowane mechanizmy kolejkowe
Niezależnie od mocy urządzenia sieciowego, nadal będzie ono narażone na przeciążenia w połączonych segmentach sieci. Tradycyjnie ruch na porcie jest przechowywany w pojedynczej kolejce wyjściowej, przetwarzanej ściśle w kolejności FIFO, niezależnie od priorytetu. Gdy kolejka jest pełna, nadmiarowe pakiety są odrzucane; wraz z wydłużaniem się kolejki wzrasta opóźnienie. Ten tradycyjny mechanizm kolejkowania stwarza trudności w aplikacjach czasu rzeczywistego i multimedialnych.
W związku z tym wielu dostawców opracowało zaawansowane technologie kolejkowania, aby obsługiwać zróżnicowane usługi w segmentach Ethernetu, jednocześnie kontrolując opóźnienia i jitter. Mogą one obejmować wiele poziomów kolejek na port, umożliwiając lepsze zróżnicowanie poziomów ruchu. Pakiety multimedialne i danych czasu rzeczywistego są umieszczane w kolejkach o wysokim priorytecie, a dzięki ważonemu, sprawiedliwemu kolejkowaniu, kolejki te są przetwarzane częściej – bez całkowitego ignorowania ruchu o niższym priorytecie. Użytkownicy tradycyjnych aplikacji nie zauważają zmian w czasie reakcji ani przepustowości, podczas gdy użytkownicy aplikacji krytycznych czasowo otrzymują odpowiedzi w odpowiednim czasie.
5. Automatyczna klasyfikacja ruchu
W transmisji sieciowej niektóre przepływy danych są ważniejsze od innych. Przełączniki LAN warstwy 3 zaczęły wdrażać technologię automatycznej klasyfikacji ruchu, aby rozróżniać różne typy i priorytety ruchu. Praktyka pokazuje, że dzięki automatycznej klasyfikacji przełączniki mogą instruować potok przetwarzania pakietów, aby rozróżniał przepływy wyznaczone przez użytkownika, osiągając niskie opóźnienia i wysoki priorytet przekazywania. Zapewnia to nie tylko skuteczną kontrolę i zarządzanie specjalnymi strumieniami ruchu, ale także pomaga zapobiegać przeciążeniom sieci.
Czas publikacji: 20-11-2025