日本免费全黄少妇一区二区三区-高清无码一区二区三区四区-欧美中文字幕日韩在线观看-国产福利诱惑在线网站-国产中文字幕一区在线-亚洲欧美精品日韩一区-久久国产精品国产精品国产-国产精久久久久久一区二区三区-欧美亚洲国产精品久久久久

  1. 首頁(yè) > 云知道 > >

L3利用硬件加速數(shù)據(jù)包交換

云知道


說(shuō)起LAN的代表性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，首先就會(huì)想到LAN交換機(jī)和路由器 。
LAN交換機(jī)根據(jù)MAC地址，對(duì)MAC幀進(jìn)行中繼 。也就是說(shuō)在Layer 2（L2）上工作 。中繼對(duì)象則連接于同一個(gè)LAN區(qū)間 。
路由器根據(jù)IP地址中繼IP數(shù)據(jù)包，在Layer 3（L3）上工作 。中繼對(duì)象可以位于遠(yuǎn)程區(qū)域 。路由器連續(xù)不斷地接收并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，將其送達(dá)最終目的地 。
除這些產(chǎn)品，最近在辦公室中還出現(xiàn)了將一個(gè)新面孔 。這就是Layer 3交換機(jī)（L3交換機(jī)） 。L3交換機(jī)指同時(shí)具有LAN交換機(jī)和路由器功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（圖1） 。由于價(jià)格較低，因此正在迅速普及 。
賣點(diǎn)是數(shù)據(jù)包的高速處理
L3交換機(jī)的最大特點(diǎn)是中繼處理速度快 。
以前的路由器利用軟件處理數(shù)據(jù)包，但這樣做無(wú)法適應(yīng)不斷提速的無(wú)線LAN 。由于處理時(shí)間太長(zhǎng)，因此只要一經(jīng)過(guò)路由器，整個(gè)的傳輸速度就明顯比LAN的最大速度低得多 。
而L3交換機(jī)與路由器相比，在數(shù)據(jù)包處理方面具有絕對(duì)的速度優(yōu)勢(shì) 。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包高速處理性能的要害在于“線速度”和“非阻塞”功能 。
線速度指在某種介質(zhì)中傳輸時(shí)所能達(dá)到的最大位速率 。假如能夠?qū)σ赃@種速度通過(guò)端口的數(shù)據(jù)包（或幀）進(jìn)行無(wú)損處理，那么就可以說(shuō)這種L3交換機(jī)（或LNA交換機(jī)）達(dá)到了線速度 。
非阻塞指即使在全部端口上都以線速度收發(fā)數(shù)據(jù)包，也不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)包丟失的現(xiàn)象 。也就是說(shuō)非阻塞特性更難以實(shí)現(xiàn) 。
目前的L3交換機(jī)除了部分具有數(shù)百個(gè)端口的大型產(chǎn)品以外，都以具有非阻塞特性為賣點(diǎn) 。
根據(jù)具體用途提高速度
那么，L3交換機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)提速的呢？
下面就在解釋數(shù)據(jù)包處理過(guò)程的同時(shí)，介紹提速的要害所在 。
在此之前，先簡(jiǎn)單地看一下硬件結(jié)構(gòu)（圖1的下圖） 。作用最大的是“交換芯片” 。通常稱之為“ASIC” 。該芯片具有處理數(shù)據(jù)包的各種功能 。數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)器用于保存?zhèn)鬏攣?lái)的數(shù)據(jù)包（幀）本身 。即“緩沖” 。地址存儲(chǔ)器則用于保存路由表 。
那么，IP數(shù)據(jù)包進(jìn)入L3交換機(jī)后，如何處理呢？交換芯片收到IP數(shù)據(jù)包以后，就將數(shù)據(jù)包保存到數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)器（緩沖）中 。其中的要害在于如何提高芯片間的傳輸速度 。
接著，交換芯片就只讀取數(shù)據(jù)包的信息頭，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送工作 。開始時(shí)，為了尋找輸出端口，就要檢索路由表 。
在路由表中記錄有IP數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)編號(hào)，而輸出端口則以成對(duì)的方式記錄 。從接收進(jìn)來(lái)的IP數(shù)據(jù)包的目標(biāo)IP地址中提取網(wǎng)絡(luò)編號(hào)部分，將其與路由表的內(nèi)容進(jìn)行比較，來(lái)確定輸出端口 。
提速的要害在于，如何高速地從路由表中檢索到實(shí)際的傳輸路徑 。實(shí)現(xiàn)上，L3交換機(jī)是通過(guò)改進(jìn)檢索算法和使用檢索專用芯片來(lái)提速的 。
其次是信息頭的重新生成 。即進(jìn)行“生存時(shí)間”（TTL）的減法和“檢驗(yàn)和”的再運(yùn)算 。其中的要害在于如何盡快完成運(yùn)算 。具體而言，就是利用運(yùn)算專用電路和并行運(yùn)行等方法來(lái)提速 。
這些工作完成以后，就將數(shù)據(jù)包由輸出端口發(fā)送出去 。這里，也需要提高芯片間的數(shù)據(jù)傳輸速度 。
總之，L3交換機(jī)利用硬件和算法方面的措施，提高了如下三個(gè)工作過(guò)程的速度：（1）數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送；（2）路由表的檢索；（3）信息頭部分的重新生成 。

    推薦閱讀