Você deve entender os 6 conceitos de switches principais!!

Feb 13, 2023

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1. Largura de banda do painel traseiro

 

Também conhecida como capacidade de comutação, é a quantidade máxima de dados que pode ser tratada entre o processador de interface do switch ou placa de interface e o barramento de dados, assim como a soma das faixas pertencentes ao viaduto. Como a comunicação entre todas as portas precisa ser concluída por meio do backplane, a largura de banda fornecida pelo backplane torna-se o gargalo da comunicação simultânea entre as portas.

 

Quanto maior a largura de banda, maior a largura de banda disponível fornecida para cada porta e maior a velocidade de troca de dados; quanto menor a largura de banda, menor a largura de banda disponível fornecida para cada porta e mais lenta a velocidade de troca de dados. Ou seja, a largura de banda do backplane determina a capacidade de processamento de dados do switch. Quanto maior a largura de banda do backplane, mais forte será a capacidade de processamento de dados. Se você deseja realizar a transmissão sem bloqueio full-duplex da rede, deve atender aos requisitos mínimos de largura de banda do backplane.

Calculado da seguinte forma

 

Largura de banda do backplane=número de portas × taxa de porta × 2

Dica: Para um switch de Camada 3, ele é um switch qualificado apenas se a taxa de encaminhamento e a largura de banda do backplane atenderem aos requisitos mínimos, ambos indispensáveis.

 

Por exemplo,

Como pode um switch ter 24 portas,

Largura de banda do painel traseiro=24 * 1000 * 2/1000=48Gbps.

 

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2 A taxa de encaminhamento de pacotes da segunda e terceira camadas

 

Os dados na rede são compostos por pacotes de dados, e o processamento de cada pacote de dados consome recursos. A taxa de encaminhamento (também chamada de taxa de transferência) refere-se ao número de pacotes de dados que passam por unidade de tempo sem perda de pacotes. A taxa de transferência é como o fluxo de tráfego de um viaduto e é o parâmetro mais importante de um switch de Camada 3, que marca o desempenho específico do switch. Se o throughput for muito pequeno, ele se tornará um gargalo na rede e terá um impacto negativo na eficiência de transmissão de toda a rede. O comutador deve ser capaz de alcançar comutação de velocidade de fio, ou seja, a taxa de comutação atinge a velocidade de transmissão de dados na linha de transmissão, de modo a eliminar ao máximo o gargalo de comutação. Para um switch de núcleo de camada 3, se for desejado obter transmissão de rede sem bloqueio, a taxa pode ser menor ou igual à taxa nominal de encaminhamento de pacote da camada 2 e a taxa pode ser menor ou igual ao pacote nominal da camada 3 taxa de encaminhamento, então o switch está fazendo a segunda e terceira camadas. A velocidade da linha pode ser alcançada durante a comutação de camadas.

 

Então a fórmula é a seguinte

Rendimento (Mpps) {{0}} Número de 10-portas Gigabit × 14,88 Mpps mais Número de portas Gigabit × 1,488 Mpps mais Número de 100-portas Mbit × 0,1488 Mpps.

 

Se a taxa de transferência calculada for menor que a taxa de transferência do seu switch, ele poderá atingir a velocidade do fio.

 

Aqui, se houver 10-portas megabit e 100-portas megabit, elas serão contadas e, se não houver, poderão ser ignoradas.

 

Por exemplo,

Para um switch com 24 portas Gigabit, sua taxa de transferência totalmente configurada deve atingir 24 × 1,488 Mpps=35,71 Mpps para garantir a comutação de pacotes sem bloqueio quando todas as portas funcionam na velocidade do fio. Da mesma forma, se um comutador pode fornecer até 176 portas Gigabit, sua taxa de transferência deve ser de pelo menos 261,8 Mpps (176 × 1,488 Mpps=261,8 Mpps), que é o design real da estrutura sem bloqueio.

 

Então, como obter 1.488Mpps?

 

O padrão de medição da velocidade da linha de encaminhamento de pacotes é baseado no número de pacotes de dados de 64 bytes (pacotes mínimos) enviados por unidade de tempo como referência de cálculo. Para Gigabit Ethernet, o método de cálculo é o seguinte: 1,000,000,000bps/8bit/(64 mais 8 mais 12)byte=1,488,095pps Nota: Quando o quadro Ethernet é de 64 bytes, o cabeçalho do quadro de 8 bytes e a sobrecarga fixa do intervalo de quadro de 12 bytes. Portanto, quando uma porta Gigabit Ethernet de velocidade de linha encaminha pacotes de 64 bytes, a taxa de encaminhamento de pacotes é de 1,488Mpps. A taxa de encaminhamento de porta da Fast Ethernet é exatamente um décimo daquela da Gigabit Ethernet, que é de 148,8 kpps.

 

1. Para 10 Gigabit Ethernet, a taxa de encaminhamento de pacotes de uma porta wire-speed é 14,88Mpps.

2. Para Gigabit Ethernet, a taxa de encaminhamento de pacotes de uma porta wire-speed é de 1,488Mpps.

3. Para Fast Ethernet, a taxa de encaminhamento de pacotes de uma porta wire-speed é 0,1488Mpps.

 

Podemos usar esses dados.

 

Portanto, se as três condições acima (largura de banda do backplane, taxa de encaminhamento de pacotes) puderem ser atendidas, dizemos que esse switch central é verdadeiramente linear e sem bloqueio.

 

Geralmente, um switch que atende a ambos os requisitos é um switch qualificado.

Um switch com um backplane relativamente grande e uma taxa de transferência relativamente pequena, além de reter a capacidade de atualizar e expandir, tem problemas com eficiência de software/design de circuito de chip especial; o backplane é relativamente pequeno. Um switch com taxa de transferência relativamente grande tem desempenho geral relativamente alto. No entanto, a propaganda do fabricante pode ser confiável para a largura de banda do backplane, mas a propaganda do fabricante não pode ser confiável para a taxa de transferência, porque o último é um valor de projeto e o teste é muito difícil e de pouca importância.

 

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3. Escalabilidade

 

A escalabilidade deve incluir dois aspectos:

1. O slot é usado para instalar vários módulos funcionais e módulos de interface. Como o número de portas fornecido por cada módulo de interface é certo, o número de slots determina fundamentalmente o número de portas que o switch pode acomodar. Além disso, todos os módulos funcionais (como módulo super engine, módulo de voz IP, módulo de serviço estendido, módulo de monitoramento de rede, módulo de serviço de segurança, etc.) precisam ocupar um slot, de modo que o número de slots determina fundamentalmente a escalabilidade do switch .

 

 

2. Não há dúvida de que quanto mais tipos de módulos suportados (como módulos de interface LAN, módulos de interface WAN, módulos de interface ATM, módulos de função estendida, etc.), mais forte será a escalabilidade do switch. Tomando o módulo de interface LAN como exemplo, ele deve incluir módulos RJ-45, módulos GBIC, módulos SFP, módulos 10Gbps, etc., para atender às necessidades de ambientes complexos e aplicativos de rede em redes de grande e médio porte.

 

4. Comutação da camada 4

 

A comutação da camada 4 é usada para permitir acesso rápido aos serviços de rede. Na comutação da camada 4, a base para determinar a transmissão não é apenas o endereço MAC (ponte da camada 2) ou o endereço de origem/destino (roteamento da camada 3), mas também o número da porta do aplicativo TCP/UDP (camada 4), que é projetado para aplicações de Intranet de alta velocidade. Além da função de balanceamento de carga, a comutação de quatro camadas também suporta a função de controle de fluxo de transmissão com base no tipo de aplicativo e ID do usuário. Além disso, um switch de camada 4 fica diretamente na frente do servidor, com conhecimento do conteúdo da sessão do aplicativo e dos privilégios do usuário, tornando-o uma plataforma ideal para impedir o acesso não autorizado ao servidor. A comutação da camada 4 inclui projeto de software e projeto de capacidade de processamento de circuito.

 

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5. Redundância do módulo

 

A capacidade de redundância é a garantia para a operação segura da rede. Nenhum fabricante pode garantir que seus produtos não falharão durante a operação. A capacidade de alternar rapidamente quando ocorre uma falha depende da capacidade de redundância do equipamento. Para switches principais, componentes importantes devem ter recursos de redundância, como redundância do módulo de gerenciamento e redundância da fonte de alimentação, de modo a garantir a operação estável da rede ao máximo.

 

6. Redundância de roteamento

 

Use os protocolos HSRP e VRRP para garantir o compartilhamento de carga e backup dinâmico do equipamento principal. Quando um comutador no comutador principal e comutadores de convergência dupla falha, o dispositivo de roteamento de três camadas e o gateway virtual podem alternar rapidamente para realizar backup redundante de linha dupla. Garanta a estabilidade de toda a rede.

Estamos sob a ciência popular:

As principais funções da camada de agregação do switch são as seguintes:
1. Agregar o tráfego de usuários na camada de acesso, realizando agregação, encaminhamento e comutação da transmissão de pacotes de dados;
2. Realizar roteamento local, filtragem, balanceamento de tráfego, gerenciamento de prioridade de QoS, mecanismo de segurança, conversão de endereço IP, modelagem de tráfego, gerenciamento multicast e outros processamentos;
3. De acordo com os resultados do processamento, o tráfego do usuário é encaminhado para a camada de comutação central ou roteado localmente;
4. Conclua a conversão de vários protocolos (como resumo de roteamento e redistribuição, etc.), para garantir que a camada central se conecte a áreas que executam diferentes protocolos.

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