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解析太網交換機系統問題

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以太網交換機一般使用緩衝技術來存儲和發送數據包到合適的端口或者多個端口。這個用來臨時存放數據的地方就叫做存儲器緩衝區。存儲器緩衝區一般是透過兩種方式在轉發數據包。下面是本站小編整理的太網交換機系統問題相關內容,希望對你有幫助!

基於端口的存儲緩衝期與基於共享存儲器緩衝區。假設現在有個太網交換機,其只有A、B、C三個接口。現在假設從交換機的 A端口有個數據需要發送到C端口,這個存儲緩衝區該如何工作呢?

若交換機採用的是基於端口的存儲緩衝器中,則數據包將存儲在與特定的進入端口相連的隊列中。也就是說,當數據包從交換機的端口A中進入,向從端口C出去時,則數據先會依次存儲在端口A的存儲器緩衝區裏面,而不是直接被轉發給發出端口C的存儲器緩衝區裏面。

交換機需要先判斷一下,端口A所在的存儲器緩衝區裏面,在這個數據包前面是否有其他的包存在。根據先來後到的原則,只有等到其前面的數據包全部發送完畢後,這個數據包纔會被髮送到C端口的存儲器緩衝區裏面,然後再進行排隊等候。

等到其前面的數據全部發送出去之後,這個數據包纔會在C端口上被髮送出去。所以,這很可能導致數據的延遲,當一個C端口或者A端口比較繁忙時,這種延遲的現象就會比較嚴重。

而且,這個存儲器緩衝區的的.大小一般是受到端口限制的。如此的話,若把數據從100M/S的端口發送到10 M/S的端口上去的時候,數據的丟包現象就會比較嚴重。所以,基於端口的存儲緩衝器,一般常用於對稱交換機上,而不用於不對稱交換機。

不對稱交換機一般多用的是基於共享的存儲緩衝器中。共享存儲緩衝器是指在交換機上,有專門一塊地方,用來臨時存放這些數據包。而這塊地方又是共享的,交換機的各個端口都可以訪問。

這個基於端口的存儲緩衝器有本質的區別。後者的話,各個存儲緩衝器是各自獨立的,端口之間不能相互訪問存儲緩衝器,而只有端口主動進行數據包的發送。另外一個區別就是,基於端口的存儲緩衝器一般來說,其容量都是固定的;

而基於共享的端口緩衝期,其存儲的容量則是根據端口的需求不同,而進行動態分配的。如現在交換機的一個100M/S的端口需要發送一個數據給10M/S的端口,則此時,共享存儲緩衝器就會給其分配足夠大的存儲器容量。

讓其能夠一次性把數據包都進來,然後再共享存儲緩衝器中進行等待,透過10M/S的端口發送出去。這麼做的好處就是可以極大的減少數據丟包的現象。這對於不對稱交換機進行正常工作時非常有用的,使得100M/S速度的端口中的包能夠被成功發送到10M/S的端口上去。

每臺太網交換機都儲存一個與被選擇的服務器相配的源IP位址以及源TCP端口相關聯的連接表。然後第四層交換機向這臺服務器轉發連接請求。所有後續包在客戶機與服務器之間重新影射和轉發。

直到交換機發現會話爲止。在使用第四層交換的情況下,接入可以與真正的服務器連接在一起來滿足用戶制定的規則,諸如使每臺服務器上有相等數量的接入或根據不同服務器的容量來分配傳輸流。

最新的太網交換機是如何解決這一問題的?主要是透過兩個途徑:一是將控制通道和數據轉發通道進行分離,二是在各個接口模組上使用高性能的CPU參與。控制通道和數據轉發通道的分離就是在交換機上實現兩個不同的並行交叉矩陣。

這樣,我們所說的背板容量將完全用於數據通道的使用,同時也保障了萬兆交換機硬件的安全性,而本地高性能的CPU參與使得中央管理模組永遠不會處理涉及各個接口數據的轉發,實現真正意義上的分佈式體系結構。

當然,萬兆以太網的體系結構還有很多因素參與,比如大容量的SDRAM 和TCAM(能夠在一秒鐘實現10億次以上搜尋),比如本地路由方式是否採用基於拓撲結構驅動。