Cinco tecnoloxías principais dos conmutadores LAN

Dado que os conmutadores LAN empregan conmutación de circuítos virtuais, tecnicamente poden garantir que o ancho de banda entre todos os portos de entrada e saída non sexa controvertido, o que permite a transmisión de datos de alta velocidade entre os portos sen crear conxestión na transmisión. Isto aumenta considerablemente o rendemento de datos dos puntos de información da rede e optimiza o sistema de rede xeral. Este artigo explica as cinco tecnoloxías principais implicadas.

1. ASIC programable (circuíto integrado específico para aplicacións)

Este é un chip de circuíto integrado dedicado deseñado especificamente para optimizar a conmutación de capa 2. É a tecnoloxía de integración central empregada nas solucións de rede actuais. Pódense integrar múltiples funcións nun só chip, o que ofrece vantaxes como un deseño sinxelo, alta fiabilidade, baixo consumo de enerxía, maior rendemento e menor custo. Os chips ASIC programables amplamente adoptados nos conmutadores LAN poden ser personalizados polos fabricantes, ou mesmo polos usuarios, para satisfacer as necesidades da aplicación. Converteronse nunha das tecnoloxías clave nas aplicacións de conmutación LAN.

2. Canle distribuída

Coa canalización distribuída, varios motores de reenvío distribuídos poden reenviar de forma rápida e independente os seus respectivos paquetes. Nunha única canalización, varios chips ASIC poden procesar varias tramas simultaneamente. Esta concorrencia e canalización elevan o rendemento do reenvío a un novo nivel, conseguindo un rendemento de velocidade de liña para o tráfico unicast, broadcast e multicast en todos os portos. Polo tanto, a canalización distribuída é un factor importante para mellorar as velocidades de conmutación LAN.

3. Memoria escalable dinámicamente

Para os produtos de conmutación LAN avanzados, o alto rendemento e a funcionalidade de alta calidade adoitan depender dun sistema de memoria intelixente. A tecnoloxía de memoria escalable dinamicamente permite que un conmutador amplíe a capacidade de memoria sobre a marcha segundo os requisitos do tráfico. Nos conmutadores de capa 3, parte da memoria está asociada directamente co motor de reenvío, o que permite engadir máis módulos de interface. A medida que aumenta o número de motores de reenvío, a memoria asociada expándese en consecuencia. Mediante o procesamento ASIC baseado en canles, pódense construír dinamicamente búferes para aumentar a utilización da memoria e evitar a perda de paquetes durante grandes ráfagas de datos.

4. Mecanismos avanzados de colas

Non importa o potente que sexa un dispositivo de rede, seguirá sufrindo conxestión nos segmentos de rede conectados. Tradicionalmente, o tráfico nun porto almacénase nunha única cola de saída, procesándose estritamente en orde FIFO independentemente da prioridade. Cando a cola está chea, o exceso de paquetes descartase; cando a cola se alonga, o atraso aumenta. Este mecanismo de colas tradicional crea dificultades para aplicacións en tempo real e multimedia.
Polo tanto, moitos provedores desenvolveron tecnoloxías avanzadas de colas para soportar servizos diferenciados en segmentos Ethernet, controlando ao mesmo tempo o atraso e a fluctuación. Estas poden incluír varios niveis de colas por porto, o que permite unha mellor diferenciación dos niveis de tráfico. Os paquetes multimedia e de datos en tempo real colócanse en colas de alta prioridade e, coa posta en colas xusta ponderada, estas colas procésanse con máis frecuencia, sen ignorar por completo o tráfico de menor prioridade. Os usuarios de aplicacións tradicionais non notan cambios no tempo de resposta nin no rendemento, mentres que os usuarios que executan aplicacións críticas no tempo reciben respostas oportunas.

5. Clasificación automática do tráfico

Na transmisión por rede, algúns fluxos de datos son máis importantes que outros. Os conmutadores LAN de capa 3 comezaron a adoptar a tecnoloxía de clasificación automática do tráfico para distinguir entre diferentes tipos e prioridades de tráfico. A práctica demostra que coa clasificación automática, os conmutadores poden instruír á canle de procesamento de paquetes para que diferencie os fluxos designados polo usuario, conseguindo unha baixa latencia e un reenvío de alta prioridade. Isto non só proporciona un control e unha xestión eficaces para fluxos de tráfico especiais, senón que tamén axuda a previr a conxestión da rede.