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漫談局域網(wǎng)交換機( 二 )


2. 分布式流水線
有了分布式流水線,多個分布式轉(zhuǎn)發(fā)引擎就能快速、獨立地傳送各自的數(shù)據(jù)包 。而在單個流水線中,多個ASIC芯片可同時處理多個幀 。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 。在所有端口上實現(xiàn)點播(Unicast)、廣播(Broadcast)和組播(Multicast)的線速性能 。所以說,分布式流水線的采用是局域網(wǎng)交換機交換速度提高的重要原因 。
3. 動態(tài)可擴展內(nèi)存
對于先進(jìn)的局域網(wǎng)交換產(chǎn)品,高性能和高品質(zhì)功能往往建立在智能化的存儲器系統(tǒng)之上 。動態(tài)可擴展內(nèi)存技術(shù)可以使局域網(wǎng)交換機在運行過程中,根據(jù)數(shù)據(jù)流的需要動態(tài)地擴展內(nèi)存容量 。為此,在第三層局域網(wǎng)交換機模式中,已將存儲器的一部分直接與轉(zhuǎn)發(fā)引擎關(guān)聯(lián)起來,從而使其具有增加更多接口模塊的能力 。這樣,包括各自的轉(zhuǎn)發(fā)引擎,存儲器也就相應(yīng)地得到了擴展 。同時,還可通過流水線式的ASIC處理,動態(tài)地構(gòu)造緩存,增加內(nèi)存的使用率,也可使系統(tǒng)在處理較大的突發(fā)數(shù)據(jù)流時,不會產(chǎn)生丟包現(xiàn)象 。
4. 先進(jìn)的隊列機制
事實上,不管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有多么優(yōu)秀的性能和品質(zhì),誰都會受到其所聯(lián)接網(wǎng)段上的數(shù)據(jù)擁擠所帶來的不同損害 。傳統(tǒng)的方式是,通過一個端口的流量必須在只有一個輸出隊列的緩存中保存,不論它的優(yōu)先級是多大,也必須按照先進(jìn)先出的方式來處理 。當(dāng)隊列滿時,任何超出部分都將被丟棄 。而當(dāng)隊列變長時,延時也將會增加 。顯然,該傳統(tǒng)的隊列機制使得在運行實時事務(wù)處理及多媒體應(yīng)用時,往往變得非常困難 。為此,許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商都在開發(fā)先進(jìn)的隊列新技術(shù),使其可在一個以太網(wǎng)段上提供不同的服務(wù)級別,同時還可提供對延時和抖動的控制 。先進(jìn)的隊列機制可以是每端口具有不同級別的隊列機制,這種隊列機制能更好地區(qū)分不同的流量級別,以便使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能與高性能應(yīng)用具有更好的匹配 。像多媒體和實時數(shù)據(jù)流這樣的數(shù)據(jù)包被放進(jìn)高優(yōu)先級隊列中,在使用加權(quán)公平排隊算法后,就可以更頻繁地處理高優(yōu)先級隊列,還不會置低優(yōu)先級隊列于不顧 。而且,傳統(tǒng)應(yīng)用用戶也不會察覺到響應(yīng)時間和吞吐量的變化,而那些使用緊急應(yīng)用的用戶則可得到及時的響應(yīng) 。
5. 自動流量分類
在網(wǎng)絡(luò)傳輸中,有些數(shù)據(jù)流比其它數(shù)據(jù)流更重要,第三層局域網(wǎng)交換機已經(jīng)開始采用自動流量分類技術(shù),使之可以用來區(qū)分不同類型和不同級別的數(shù)據(jù)流量 。實踐證實,在使用自動流量分類技術(shù)后,第三層局域網(wǎng)交換機可以指示數(shù)據(jù)包流水線區(qū)分用戶指定的數(shù)據(jù)流,從而實現(xiàn)了低延時和高優(yōu)先級傳輸,不僅為非凡數(shù)據(jù)流量提供了有效的控制和治理途徑,而且還避免了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的擁塞 。
6. 智能許可權(quán)控制
眾所周知,第三層局域網(wǎng)交換機可以為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供多種安全機制,如局域網(wǎng)交換機在使用流量分類器后,治理員就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 。這就是所謂的智能許可權(quán)控制技術(shù),該技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域里的突破性進(jìn)展技術(shù)-線速防火墻技術(shù)提供了技術(shù)基礎(chǔ) 。
7. 動態(tài)流量監(jiān)督
雖然局域網(wǎng)交換機流量分類、優(yōu)先化處理以及資源保留等先進(jìn)技術(shù),可以極大地減輕網(wǎng)絡(luò)治理員的治理負(fù)擔(dān),但它們無法完成網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)督 。動態(tài)流量監(jiān)督實際上是一個保護(hù)機制,主要監(jiān)視流量和網(wǎng)絡(luò)擁塞情況,并對這些情況作出動態(tài)響應(yīng),以保證所有網(wǎng)絡(luò)元素(終端用戶和網(wǎng)絡(luò)本身) 都能置身于治理員的控制之下,并能得到最佳運行 。為了在擁塞局域網(wǎng)上進(jìn)行優(yōu)先化處理,許多第三層局域網(wǎng)交換機使用了IEEE 802.1p服務(wù)級別 。為了避免擁塞,某些第三層局域網(wǎng)交換機甚至采用了更先進(jìn)的技術(shù)來動態(tài)地監(jiān)視輸出隊列的大小,以便及時發(fā)現(xiàn)一個端口是否將變得擁擠 。通過控制隊列大小和擁塞,網(wǎng)絡(luò)可以維持對延時敏感的數(shù)據(jù)流所需的極限 。

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