Επειδή οι διακόπτες LAN χρησιμοποιούν εικονική μεταγωγή κυκλώματος, μπορούν τεχνικά να διασφαλίσουν ότι το εύρος ζώνης μεταξύ όλων των θυρών εισόδου και εξόδου είναι αδιαμφισβήτητο, επιτρέποντας τη μετάδοση δεδομένων υψηλής ταχύτητας μεταξύ των θυρών χωρίς να δημιουργούνται σημεία συμφόρησης στη μετάδοση. Αυτό αυξάνει σημαντικά την απόδοση δεδομένων των σημείων πληροφοριών δικτύου και βελτιστοποιεί το συνολικό σύστημα δικτύου. Αυτό το άρθρο εξηγεί τις πέντε κύριες τεχνολογίες που εμπλέκονται.
1. Προγραμματιζόμενο ASIC (Ολοκληρωμένο Κύκλωμα Ειδικής Εφαρμογής)
Πρόκειται για ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα αφιερωμένο αποκλειστικά για τη βελτιστοποίηση της μεταγωγής Layer-2. Είναι η βασική τεχνολογία ολοκλήρωσης που χρησιμοποιείται στις σημερινές λύσεις δικτύωσης. Πολλαπλές λειτουργίες μπορούν να ενσωματωθούν σε ένα μόνο τσιπ, προσφέροντας πλεονεκτήματα όπως απλός σχεδιασμός, υψηλή αξιοπιστία, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, υψηλότερη απόδοση και χαμηλότερο κόστος. Τα προγραμματιζόμενα τσιπ ASIC που χρησιμοποιούνται ευρέως σε διακόπτες LAN μπορούν να προσαρμοστούν από τους κατασκευαστές - ή ακόμα και από τους χρήστες - για να καλύψουν τις ανάγκες των εφαρμογών. Έχουν γίνει μια από τις βασικές τεχνολογίες στις εφαρμογές διακόπτων LAN.
2. Κατανεμημένο αγωγό
Με την κατανεμημένη αγωγοποίηση, πολλαπλές μηχανές κατανεμημένης προώθησης μπορούν να προωθήσουν γρήγορα και ανεξάρτητα τα αντίστοιχα πακέτα τους. Σε μία μόνο αγωγοποίηση, πολλά τσιπ ASIC μπορούν να επεξεργαστούν πολλά πλαίσια ταυτόχρονα. Αυτή η ταυτόχρονη λειτουργία και η αγωγοποίηση ανεβάζουν την απόδοση προώθησης σε νέο επίπεδο, επιτυγχάνοντας απόδοση line-rate για κίνηση unicast, broadcast και multicast σε όλες τις θύρες. Επομένως, η κατανεμημένη αγωγοποίηση είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τη βελτίωση των ταχυτήτων μεταγωγής LAN.
3. Δυναμικά κλιμακούμενη μνήμη
Για τα προηγμένα προϊόντα μεταγωγής LAN, η υψηλή απόδοση και η λειτουργικότητα υψηλής ποιότητας συχνά βασίζονται σε ένα έξυπνο σύστημα μνήμης. Η δυναμικά κλιμακούμενη τεχνολογία μνήμης επιτρέπει σε έναν διακόπτη να επεκτείνει τη χωρητικότητα της μνήμης άμεσα σύμφωνα με τις απαιτήσεις κυκλοφορίας. Στους διακόπτες Layer-3, μέρος της μνήμης σχετίζεται άμεσα με τη μηχανή προώθησης, επιτρέποντας την προσθήκη περισσότερων μονάδων διεπαφής. Καθώς αυξάνεται ο αριθμός των μηχανών προώθησης, η σχετική μνήμη επεκτείνεται ανάλογα. Μέσω της επεξεργασίας ASIC που βασίζεται σε αγωγούς, τα buffer μπορούν να κατασκευαστούν δυναμικά για να αυξήσουν την αξιοποίηση της μνήμης και να αποτρέψουν την απώλεια πακέτων κατά τη διάρκεια μεγάλων ριπών δεδομένων.
4. Προηγμένοι Μηχανισμοί Ουράς
Ανεξάρτητα από το πόσο ισχυρή είναι μια συσκευή δικτύου, θα εξακολουθεί να υποφέρει από συμφόρηση στα συνδεδεμένα τμήματα δικτύου. Παραδοσιακά, η κίνηση σε μια θύρα αποθηκεύεται σε μία μόνο ουρά εξόδου, η οποία υποβάλλεται σε επεξεργασία αυστηρά με σειρά FIFO, ανεξάρτητα από την προτεραιότητα. Όταν η ουρά είναι πλήρης, τα πλεονάζοντα πακέτα απορρίπτονται. Όταν η ουρά μεγαλώνει, η καθυστέρηση αυξάνεται. Αυτός ο παραδοσιακός μηχανισμός ουράς δημιουργεί δυσκολίες για εφαρμογές πραγματικού χρόνου και πολυμέσων.
Ως εκ τούτου, πολλοί προμηθευτές έχουν αναπτύξει προηγμένες τεχνολογίες ουράς για την υποστήριξη διαφοροποιημένων υπηρεσιών σε τμήματα Ethernet, ελέγχοντας παράλληλα την καθυστέρηση και το jitter. Αυτές μπορούν να περιλαμβάνουν πολλαπλά επίπεδα ουρών ανά θύρα, επιτρέποντας την καλύτερη διαφοροποίηση των επιπέδων κυκλοφορίας. Τα πακέτα πολυμέσων και δεδομένων πραγματικού χρόνου τοποθετούνται σε ουρές υψηλής προτεραιότητας και, με τη σταθμισμένη δίκαιη ουρά, αυτές οι ουρές υποβάλλονται σε επεξεργασία πιο συχνά - χωρίς να αγνοείται εντελώς η κυκλοφορία χαμηλότερης προτεραιότητας. Οι χρήστες παραδοσιακών εφαρμογών δεν παρατηρούν αλλαγές στον χρόνο απόκρισης ή την απόδοση, ενώ οι χρήστες που εκτελούν εφαρμογές κρίσιμες για τον χρόνο λαμβάνουν έγκαιρες απαντήσεις.
5. Αυτόματη ταξινόμηση κυκλοφορίας
Στη μετάδοση δικτύου, ορισμένες ροές δεδομένων είναι πιο σημαντικές από άλλες. Τα switches LAN επιπέδου 3 έχουν αρχίσει να υιοθετούν τεχνολογία αυτόματης ταξινόμησης κίνησης για να διακρίνουν μεταξύ διαφορετικών τύπων και προτεραιοτήτων κίνησης. Η πρακτική δείχνει ότι με την αυτόματη ταξινόμηση, τα switches μπορούν να καθοδηγήσουν τον αγωγό επεξεργασίας πακέτων να διαφοροποιήσει τις ροές που ορίζονται από τον χρήστη, επιτυγχάνοντας χαμηλή καθυστέρηση και προώθηση υψηλής προτεραιότητας. Αυτό όχι μόνο παρέχει αποτελεσματικό έλεγχο και διαχείριση για ειδικές ροές κίνησης, αλλά βοηθά επίσης στην πρόληψη της συμφόρησης του δικτύου.
Ώρα δημοσίευσης: 20 Νοεμβρίου 2025