漫谈局域网交换机( 二 )


2. 分布式流水线
有了分布式流水线,多个分布式转发引擎就能快速、独立地传送各自的数据包 。而在单个流水线中,多个ASIC芯片可同时处理多个帧 。这种并发性和流水线可将转发性能提高到一个新高度 。在所有端口上实现点播(Unicast)、广播(Broadcast)和组播(Multicast)的线速性能 。所以说,分布式流水线的采用是局域网交换机交换速度提高的重要原因 。
3. 动态可扩展内存
对于先进的局域网交换产品,高性能和高品质功能往往建立在智能化的存储器系统之上 。动态可扩展内存技术可以使局域网交换机在运行过程中,根据数据流的需要动态地扩展内存容量 。为此,在第三层局域网交换机模式中,已将存储器的一部分直接与转发引擎关联起来,从而使其具有增加更多接口模块的能力 。这样,包括各自的转发引擎,存储器也就相应地得到了扩展 。同时,还可通过流水线式的ASIC处理,动态地构造缓存,增加内存的使用率,也可使系统在处理较大的突发数据流时,不会产生丢包现象 。
4. 先进的队列机制
事实上,不管网络设备有多么优秀的性能和品质,谁都会受到其所联接网段上的数据拥挤所带来的不同损害 。传统的方式是,通过一个端口的流量必须在只有一个输出队列的缓存中保存,不论它的优先级是多大,也必须按照先进先出的方式来处理 。当队列满时,任何超出部分都将被丢弃 。而当队列变长时,延时也将会增加 。显然,该传统的队列机制使得在运行实时事务处理及多媒体应用时,往往变得非常困难 。为此,许多网络设备商都在开发先进的队列新技术,使其可在一个以太网段上提供不同的服务级别,同时还可提供对延时和抖动的控制 。先进的队列机制可以是每端口具有不同级别的队列机制,这种队列机制能更好地区分不同的流量级别,以便使网络系统能与高性能应用具有更好的匹配 。像多媒体和实时数据流这样的数据包被放进高优先级队列中,在使用加权公平排队算法后,就可以更频繁地处理高优先级队列,还不会置低优先级队列于不顾 。而且,传统应用用户也不会察觉到响应时间和吞吐量的变化,而那些使用紧急应用的用户则可得到及时的响应 。
5. 自动流量分类
在网络传输中,有些数据流比其它数据流更重要,第三层局域网交换机已经开始采用自动流量分类技术,使之可以用来区分不同类型和不同级别的数据流量 。实践证实,在使用自动流量分类技术后,第三层局域网交换机可以指示数据包流水线区分用户指定的数据流,从而实现了低延时和高优先级传输,不仅为非凡数据流量提供了有效的控制和治理途径,而且还避免了网络数据流的拥塞 。
6. 智能许可权控制
众所周知,第三层局域网交换机可以为网络系统提供多种安全机制,如局域网交换机在使用流量分类器后,治理员就可以限制任何被识别的数据流,包括限制对服务器的访问及排除无用的协议广播 。这就是所谓的智能许可权控制技术,该技术为网络技术领域里的突破性进展技术-线速防火墙技术提供了技术基础 。
7. 动态流量监督
虽然局域网交换机流量分类、优先化处理以及资源保留等先进技术,可以极大地减轻网络治理员的治理负担,但它们无法完成网络流量监督 。动态流量监督实际上是一个保护机制,主要监视流量和网络拥塞情况,并对这些情况作出动态响应,以保证所有网络元素(终端用户和网络本身) 都能置身于治理员的控制之下,并能得到最佳运行 。为了在拥塞局域网上进行优先化处理,许多第三层局域网交换机使用了IEEE 802.1p服务级别 。为了避免拥塞,某些第三层局域网交换机甚至采用了更先进的技术来动态地监视输出队列的大小,以便及时发现一个端口是否将变得拥挤 。通过控制队列大小和拥塞,网络可以维持对延时敏感的数据流所需的极限 。

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