十條標(biāo)準(zhǔn)的第三層交換機(jī)技術(shù)(熱點(diǎn))
十條標(biāo)準(zhǔn)的第三層交換機(jī)技術(shù)(熱點(diǎn)),第三層交換機(jī)基本上具有了傳統(tǒng)交換機(jī)的所有功能,以第三層交換機(jī)為準(zhǔn),交換機(jī)具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)包括分布式流水線,動態(tài)可擴(kuò)展的內(nèi)存等。
第三層交換機(jī)技術(shù):可編程ASIC
ASIC是專用于優(yōu)化第二層處理的專用集成電路,是當(dāng)今聯(lián)網(wǎng)解決方案的核心,它將多項(xiàng)功能集成在一個芯片上,具有設(shè)計(jì)簡單、高可靠性、低電源消耗、更高的性能和成本更低等優(yōu)點(diǎn)。
第三層交換機(jī)技術(shù):分布式流水線
有了分布式流水線,多個分布式的轉(zhuǎn)發(fā)引擎能快速地獨(dú)立傳送數(shù)據(jù)包。在單個流水線中,多個ASIC芯片同時(shí)處理多個幀。這種并發(fā)性和流水線可將轉(zhuǎn)發(fā)性能提高到一個新高度:在所有的端口上實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播(Unicast)、廣播(Broadcast)和組播(Multicast)的線速性能。
第三層交換機(jī)技術(shù):動態(tài)可擴(kuò)展的內(nèi)存
對于先進(jìn)的局域網(wǎng)交換產(chǎn)品,真實(shí)的性能是建立在智能化的存儲器系統(tǒng)之上的。第三層交換機(jī)將存儲器的一部分直接與轉(zhuǎn)發(fā)引擎相關(guān)聯(lián)。增加更多的接口模塊,包括各自的轉(zhuǎn)發(fā)引擎,存儲器也相應(yīng)地?cái)U(kuò)展了。并通過流水線式的ASIC處理,動態(tài)地構(gòu)造緩存,增加了內(nèi)存的使用率,系統(tǒng)也能夠處理大的突發(fā)數(shù)據(jù)流而不丟包。
第三層交換機(jī)技術(shù):先進(jìn)的隊(duì)列機(jī)制
即使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有突出性能,也會受到其所聯(lián)接網(wǎng)段上的擁擠帶來的損害。傳統(tǒng)上,通過一個端口的流量必須在只有一個輸出隊(duì)列的緩存中保存,不論它的優(yōu)先級是多大,也必須按照先進(jìn)先出的方式被處理。
當(dāng)隊(duì)列滿的時(shí)候,任何超出的部分都將被丟棄。此外,當(dāng)隊(duì)列變長時(shí),延時(shí)也增加了。這個特點(diǎn)使得在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)上運(yùn)行實(shí)時(shí)的事務(wù)處理及多媒體應(yīng)用變得非常困難?;谶@種原因,許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商開發(fā)了新技術(shù),可在一個以太網(wǎng)段上提供不同的服務(wù)級別,同時(shí)提供對延時(shí)和抖動的控制。這樣就引進(jìn)了每端口有不同級別隊(duì)列的機(jī)制。
這種隊(duì)列能更好地區(qū)分不同的流量級別,以便將網(wǎng)絡(luò)更接近地與高性能應(yīng)用匹配。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)先級隊(duì)列。使用加權(quán)公平排隊(duì)算法,可以更頻繁地處理高優(yōu)先級隊(duì)列,但又不會置低優(yōu)先級隊(duì)列于不顧。傳統(tǒng)應(yīng)用的用戶不會察覺到響應(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)。
第三層交換機(jī)技術(shù):自動流量分類
有些數(shù)據(jù)流比其它數(shù)據(jù)流更重要。使用自動流量分類,第三層交換機(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)低延時(shí)、高優(yōu)先級傳輸及避免擁塞。
第三層交換機(jī)技術(shù):智能許可權(quán)控制
第三層交換機(jī)提供多種安全機(jī)制,并使用流量分類器,管理員可以限制任何被識別的數(shù)據(jù)流,包括限制對服務(wù)器的訪問及排除無用的協(xié)議廣播。這一點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域里的突破性進(jìn)展,即提供線速防火墻。
第三層交換機(jī)技術(shù):動態(tài)流量監(jiān)督
流量的分類、優(yōu)先化處理以及資源保留使企業(yè)網(wǎng)和Intranet管理員能將精力集中在更重要的事情上,即傳統(tǒng)的和下一代的應(yīng)用。但有一個事情還需要去做,那就是流量監(jiān)督。流量監(jiān)督不太算是一個策略機(jī)制,因?yàn)樗鼘?shí)際上是一個保護(hù)機(jī)制。它監(jiān)視流量和網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況,并對這些情況作出動態(tài)的響應(yīng),以保證所有的網(wǎng)絡(luò)元素(終端用戶和網(wǎng)絡(luò)本身)都置于控制之下并能最佳運(yùn)行。
為了在擁塞的局域網(wǎng)上進(jìn)行優(yōu)先化處理,許多第三層交換機(jī)使用了IEEE802.1p的服務(wù)級別。為了避免擁塞,高性能第三層交換機(jī)甚至采用了更先進(jìn)的技術(shù)來動態(tài)地監(jiān)視輸出隊(duì)列的大小,以便發(fā)現(xiàn)一個端口是否將變得擁擠。通過控制隊(duì)列的大小和擁塞,網(wǎng)絡(luò)可以維持對延時(shí)敏感的數(shù)據(jù)流所需的極限。
第三層交換機(jī)技術(shù):可擴(kuò)展的RMON實(shí)現(xiàn)
對RMON的支持已經(jīng)成為進(jìn)行主動和廣泛的網(wǎng)絡(luò)管理一個不可缺少的組成部分。RFC1757定義的MIB含有物理層和MAC層的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),RFC2021定義的RMON2將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的采集擴(kuò)展至網(wǎng)絡(luò)層以上。
第三層交換機(jī)技術(shù):向量處理技術(shù)
向量處理技術(shù)用來加速數(shù)據(jù)幀的處理速度。第三層交換機(jī)的體系結(jié)構(gòu)不僅在第二層之上增加了第三層的控制能力,而且還增加了多方位的多種向量控制,從而極大加強(qiáng)了向量處理功能。第三層交換機(jī)的向量處理有眾多的優(yōu)點(diǎn):
◆快速的幀處理速度。由于有了基于ASIC的數(shù)據(jù)包分類、轉(zhuǎn)發(fā)和解釋技術(shù),由軟件進(jìn)行幀解碼的工作被降至最低的程度,與純軟件的設(shè)計(jì)相比,這種方法可以獲得高得多的性能。
◆具有高度適應(yīng)性的功能控制。向量處理與可編程的ASIC相配合工作,從而能夠以最小的開銷支持未來的新標(biāo)準(zhǔn)。例如,對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。
第三層交換機(jī)技術(shù):多RISC處理機(jī)
在高可靠性的交換機(jī)中,一個專門的高性能RISC處理機(jī)是絕對需要的。事實(shí)上,幀處理機(jī)(FP)與向量邏輯的結(jié)合所提供的性能是無與倫比的。一個獨(dú)立的應(yīng)用處理機(jī)(AP)可輔助FP。象FP一樣,AP也是一個高性能的RISC處理機(jī)。AP控制除幀轉(zhuǎn)發(fā)以外的所有操作:高層的橋接和路由,如生成樹和OSPF協(xié)議,以及SNMP操作和HTTP操作等。
使用AP和FP的好處是顯而易見的,因?yàn)楣芾砗陀?jì)算方面的工作不影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),從而實(shí)現(xiàn)高吞吐量和低延時(shí)。通過以上的第三層交換機(jī)技術(shù)分析,我們不難看出,高性能、安全性、易用性、可管理性、可堆疊性、服務(wù)質(zhì)量及容錯性是當(dāng)前交換機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)。