Тъй като LAN комутаторите използват виртуална комутация на канали, те могат технически да гарантират, че честотната лента между всички входни и изходни портове е безпрепятствена, което позволява високоскоростно предаване на данни между портовете, без да се създават пречки при предаване. Това значително увеличава пропускателната способност на данните на мрежовите информационни точки и оптимизира цялостната мрежова система. Тази статия обяснява петте основни технологии, които се използват.
1. Програмируема ASIC (интегрална схема, специфична за приложението)
Това е специализирана интегрална схема, специално проектирана за оптимизиране на Layer-2 комутация. Това е основната технология за интеграция, използвана в съвременните мрежови решения. Множество функции могат да бъдат интегрирани в един чип, предлагайки предимства като опростен дизайн, висока надеждност, ниска консумация на енергия, по-висока производителност и по-ниска цена. Програмируемите ASIC чипове, широко използвани в LAN комутаторите, могат да бъдат персонализирани от производителите – или дори от потребителите – за да отговорят на нуждите на приложенията. Те са се превърнали в една от ключовите технологии в приложенията за LAN комутатори.
2. Разпределен тръбопровод
С разпределената конвейерна обработка, множество разпределени механизми за препращане могат бързо и независимо да препращат съответните си пакети. В един конвейер, множество ASIC чипове могат да обработват няколко кадъра едновременно. Тази паралелност и конвейерна обработка издигат производителността на препращане на ново ниво, постигайки производителност на линейна скорост за unicast, broadcast и multicast трафик на всички портове. Следователно, разпределената конвейерна обработка е важен фактор за подобряване на скоростта на превключване в локалните мрежи.
3. Динамично мащабируема памет
За усъвършенстваните LAN комутационни продукти, високата производителност и висококачествената функционалност често разчитат на интелигентна система с памет. Технологията за динамично мащабируема памет позволява на комутатора да разширява капацитета на паметта в движение, според изискванията на трафика. В комутаторите от слой 3, част от паметта е директно свързана с пренасочващия механизъм, което позволява добавянето на повече интерфейсни модули. С увеличаването на броя на пренасочващите механизми, свързаната памет се разширява съответно. Чрез ASIC обработка, базирана на конвейер, буферите могат да бъдат динамично конструирани, за да се увеличи използването на паметта и да се предотврати загубата на пакети по време на големи пулсации от данни.
4. Разширени механизми за опашки
Без значение колко мощно е едно мрежово устройство, то все пак ще страда от претоварване в свързаните мрежови сегменти. Традиционно трафикът на даден порт се съхранява в една изходна опашка, обработвана стриктно в FIFO ред, независимо от приоритета. Когато опашката е пълна, излишните пакети се изхвърлят; когато опашката се удължи, забавянето се увеличава. Този традиционен механизъм за опашки създава трудности за приложения в реално време и мултимедийни приложения.
Следователно, много доставчици са разработили усъвършенствани технологии за опашки, за да поддържат диференцирани услуги в Ethernet сегменти, като същевременно контролират забавянето и трептенето. Те могат да включват множество нива на опашки на порт, което позволява по-добро разграничаване на нивата на трафик. Мултимедийните пакети и пакетите с данни в реално време се поставят в опашки с висок приоритет, а с претеглено справедливо опашки тези опашки се обработват по-често - без напълно да се игнорира трафикът с по-нисък приоритет. Потребителите на традиционни приложения не забелязват промени във времето за реакция или пропускателната способност, докато потребителите, изпълняващи критични за времето приложения, получават навременни отговори.
5. Автоматична класификация на трафика
При мрежовото предаване някои потоци от данни са по-важни от други. LAN комутаторите от ниво 3 започнаха да внедряват технология за автоматично класифициране на трафика, за да разграничават различните видове и приоритети на трафика. Практиката показва, че с автоматична класификация комутаторите могат да инструктират конвейера за обработка на пакети да разграничава потоците, определени от потребителя, постигайки ниска латентност и пренасочване с висок приоритет. Това не само осигурява ефективен контрол и управление на специални потоци от трафик, но и помага за предотвратяване на претоварване на мрежата.
Време на публикуване: 20 ноември 2025 г.