交换机技术-课件（PPT·精选）.ppt

交换机技术
朱树宏
北京市西城区现代教育技术培训与支持中心
Beijing West District Modem Education Technology Training & Supporting Center
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无线网络
Bluetooth / Wireless LAN
网络弹性技术
Link Aggregation () and Rapid Reconfiguration ()
第四层交换技术
Layer 4 Switching
千兆以太网技术
1000BASE-T Gigabit over Copper ()
内容提要
网络电 work Telephony
网络服务质量技术
, IP ToS/DiffService
支持工具
Firewall, Webcache and Load Balancer
交换机基础及常见技术
网络 work manage
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交换机基础及常见技术
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局域网交换机体系结构
(1)总统结构
基于总线结构的交换机一般分为并行总线和共享内存型总线两大类。
并行总统结构采用由一种介质组成的单块背板,模块之间的所有信息流都必须经过这条总线进行传输。数据利用时分多工传输(TDM)方式在总线上传输。基于总线结构的交换机背板最高容量平均为2Gb/s。
共享内存型交换机使用大量的高速RAM来存储输入数据。由于数据直接从存储器传输到输出瑞口,因而这种设计完全不需要背板。这类交换机比较容易实现,但在扩展到一定程度时内存操作会产生延迟。其次,由于在这种设计中增加冗余交换引擎不仅复杂而且成本高,所以这种交换机不可避免地存在单故障隐患。故共享内存型交换机适合于小系统、堆叠式系统或较大系统中的分布式交换模块。
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局域网交换机体系结构
(2)点对点结构
点对点结构交换机又称为纵横制交换机或矩阵交换机。结构的可扩展性与其实现方法有关,已知容量可以扩展到100G/s。成本和复杂性高是这种交换机容量增加的主要限制因素。在点对点交换机的全矩阵实施方案中,每个模块都通过连线直接连至其他模块,形成了全网状背板。由于每个模块都有自己的一组连接线,因而不必设置中央交换阵列。背板总容量等于连接线的总线[N×(N-1)]乘以一条点对点链路的传输速度(目前容量已达到1Gb/s或更高)。
矩阵点对点交换机的分布式交换设计不需要中央交换阵列,但由于网状连接的几何性质,这种交换机在扩大端口数目时会造成模板成本迅速增加。同时每个模块都提供网状连接,扩容时还要重复提供系统时钟和控制功能。
某些矩阵交换机的实施方案为了降低成本而减少了模块上的缓冲器容量。减少缓冲器容量势必引起阻塞现象的发生。因此,尽管模块之间仍然是全网状连接,但这种交换机的背板容量还是小于标称的总传输速度,这对于核心的主干应用是一个严重的缺陷。
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局域网交换机体系结构
(3)星形连接的点对点结构
这种结构多应用于ATM交换机中。这种实施方案比矩阵交换机的分布交换结构简单得多。星形接法的互连设计用中央交换阵列去取代以太网状的模块连接线。每个星报接法的模块只接到中央交换阵列,在需要有冗余能力时还要连接到备份交换阵列中。由于每个模块不必自配高性能的交换阵列,整个设计只使用两个中央阵列,所以其成本低于含有3个或更多模块的任何网状设计。
与网状设计方案相比,星形结构的点对点设计还有更好的可扩展性。该设计在模块与中央阵列之间可设置任何数目的连线(称为背板互连线)。因此互连线的最终传输容量取决于中央阵列和模块的交换能力,不是取决于互连线自身。例如在一个10模块的机箱中,可以给每个模块配置两条互连线,每条互连线的速度为1Gb/s,即模块与中央陈列之间的带宽有2Gb/s。在这种方式下,交换机的总容量能达到对20Gb/s。
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直通式
存储并转发
碎片丢弃
交换机的体系结构
7
在到达帧尾之前交换传输数据帧。
交换结果依赖于所读 MAC 地址。
Switch
starts to
transmit
receives
decides
Destination Address
transmits
Switch
starts to
receive
Entering Packet
DA
DATA
C
DA
DATA
C
DA
DATA
C
constant
“On the Fly” Switching
8
在被传输之前整个帧将被检验。由于错误检验时间依赖于帧的长度,所以延迟时间是不固定的
延时
帧差错校验
接收
进入的信息包
开始传输
判决
传输
DA
DATA
C
DA
DATA
C
DA
DAT