交换机的4种结构

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发布时间:2013-12-10 00:03:39
来源:东方联盟
交换机的4种结构
 
局域网交换机卓越的性能表现,来源于其内部独特的技术结构。而不同的交换模式或不同的交换类型,也跟局域网交换机内部结构密不可分。所以说,了解了局域网交换机的内部结构,就等于了解了局域网交换机的技术特点和工作原理。目前局域网交换机采用的内部技术结构主要有以下几种。
 
1.共享内存式结构  
 
该结构依赖于中心局域网交换机引擎所提供的全端口的高性能连接,并由核心引擎完成检查每个输入包来决定连接路由。这种方式需要很大的内存带宽和很高的管理费用,尤其是随着局域网交换机端口的增加,需要内存容量更大,速度也更快,中央内存的价格就变得很高,从而使得局域网交换机内存成为性能实现的主要瓶颈。
 
2.交叉总线式结构  
 
交叉总线式结构可在端口间建立直接的点对点连接,这种结构对于简单的单点式(Unicast)信息传输来讲性能很好,但并不适合点对多点的广播式传输。由于实际网络应用环境中,广播和多播传输方式很常见,所以这种标准的交叉总线方式会带来一些传输问题。例如,当端口A向端口D传输数据时,端口B和端口C就只能等待。而当端口A向所有端口广播消息时,就可能会引起目标端口的排队等候。这样将会消耗掉系统大量带宽,从而影响局域网交换机传输性能。而且要连接N个端口,就需要N×(N+1)条交叉总线,因而实现成本也会随着端口数量的增加而急剧上升。
 
3.混合交叉总线式结构
 
鉴于标准交叉总线存在的缺陷,一种混合交叉总线实现方式被提了出来。该方式的设计思路是将一体的交叉总线矩阵划分成小的交叉矩阵,中间通过一条高性能总线连接。该结构的优点是减少了交叉总线数,降低了成本,还减少了总线争用。但连接交叉矩阵的总线成为新的性能瓶颈。
 
4.环形总线式结构
 
这种结构方式在一个环内最多可支持四个交换引擎,并且允许不同速度的交换矩阵互连,以及环与环间通过交换引擎连接。由于采用环形结构,所以很容易聚集带宽。当端口数增加的时候,带宽就相应增加了。与前述几种结构不同的是,该结构方式有独立的一条控制总线,用于搜集总线状态、处理路由、流量控制和清理数据总线。
 
另外,在环形总线上可以加入管理模块,提供完整的SNMP管理特性。同时还可以根据需要选用第三层交换功能。这种结构的最大优点就是扩展能力强,实现成本低,而且有效地避免了系统扩展时造成的总线瓶颈。
 
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