Dubina analiza principa radnog preklopnika: od osnovnih mehanizama za vrijednost aplikacije

Kao što su jezgra za prosljeđivanje podataka unutar lokalne mreže (LAN), efikasan rad prekidača oslanja se na sofisticirani skup tehničke logike. U usporedbi s tradicionalnim čvorištima koji rade na fizičkom sloju i prenose podatke putem emitovanja, prebacuju implementirajući prosljeđivanje inteligentnog okvira na temelju sloja veze podataka. Prepoznavanjem MAC adrese (fizičke adrese) u okviru podataka, oni precizno lociraju ciljni uređaj, učinkovito izbjegavajući otpad propusnosti i značajno poboljšavaju efikasnost mrežnog prijenosa.
1, Core funkcija: Inteligentni prosljeđivanje i dinamično učenje
Osnovna funkcija prekidača je postizanje smjernog prijenosa na temelju MAC adresa. Kada prekidač primi okvir podataka, on rađa izvor MAC adresu i odredišnu MAC adresu u okviru: S jedne strane, on bilježi rezervaciju mapiranja između izvorne MAC adrese i primljenog porta u tablici MAC adrese (CAM tablica) za potpunu automatsko učenje; S druge strane, provjerite je li ciljna adresa MAC već postoji u tablici. Ako postoji, prekidač će proslijediti okvir podataka Starse iz odgovarajuće luke; Ako ne postoji, okvir se šalje u emitiranom obliku na sve portove, a nakon što ciljani uređaj reagira, evidentiraju se njegova MAC adresa i podaci o luci za izgradnju kompletne tablice MAC adrese. Na primjer, kada uređaj A šalje podatke na uređaj B, preklopni prenose MAC i izvorni priključak A, a zatim dobija mapiranje MAC priključaka uređaja B putem mehanizama emitiranja i reakcije. Naknadna komunikacija može postići preciznu prosljeđivanje.
2, Ključni tehnički mehanizam: osiguravanje stabilnog rada mreže
Tijekom postupka prosljeđivanja podataka, prekidač pruža tri načina za prilagođavanje različitim scenarijima aplikacija. Režim trgovine i naprijed zahtijeva potpunu prijem okvira podataka i CRC provjere prije prosljeđivanja, što je pogodno za poduzetne mreže s izuzetno visokim zahtjevima pouzdanosti. Međutim, ima visoko kašnjenje i može odbaciti pogrešne okvire; Režim izravnog prosljeđivanja prema prosljeđuje odmah nakon čitanja ciljne MAC adrese, ispunjavajući zahtjeve osjetljivih scenarija kašnjenja kao što su visokofrekventne transakcije, ali mogu prosljeđivati pogrešne okvire; Fragmentirani način izolacije provjerava prvih 64 bajta okvira podataka prije prosljeđivanja, postizanje ravnoteže između kašnjenja i pouzdanosti.
Pored toga, kako bi se izbjeglo emitiranje oluje uzrokovane suvišnim vezama, prekidač prihvaća protokol raspoređenog stabla (STP). Odabirom korijenskog mosta, blokirajući suvišne portove, izgradnja acikličke topologije stabla i praćenje statusa veze u realnom vremenu, ako glavna veza ne uspije, sigurnosna kopija može se aktivirati u roku od 30-50 sekundi kako bi se osigurala kontinuirana i stabilna rada mreže.
3, Napredna evolucija značajke: ispunjavanje složenih zahtjeva za mrežu
Uz proširenje mrežne skale, prekidači su razvili niz naprednih funkcija. Virtuelna lokalna mreža (VLAN) tehnologija može podijeliti isti fizički prelazak u više emitovanih domena, postižući logičku izolaciju između različitih odjela (poput financija VLAN10, R & D VLAN20) i omogućavanje proširenja križnih prekidača kroz protokol za križ kroz protokol Trunk-a i IEEE 802.1Q protokolom. Agregacija veze (LACP) veže više fizičkih portova u logičke kanale, što ne samo da postiže samo širinu pojasa (poput povećanja od 4 × 1Gbps na 4Gbps), ali ima i suvišne mogućnosti oporavka od katastrofe. U slučaju pojedinačnog kvara veze, promet će se automatski prebaciti. Sloj 3 prebacuje daljnji prekid kroz ograničenja sloja 2, integriraju tablice IP usmjeravanja i omogućuju VLAN komunikaciju bez potrebe za vanjskim usmjerivačima, uvelike pojednostavljujuću mrežnu arhitekturu.
4, stvarni tok rada: uzimajući komunikaciju između računara kao primjera
Uzimanje PC1 (MAC: 11:11) Slanje podataka na PC2 (MAC: 22:22) Kao primjer, tijekom prve komunikacije, prekidač će emitirati okvir podataka na sve portove jer u MAC adresi ne postoje PC2 u tablici MAC-a; Nakon što PC2 reagira, prekidač bilježi svoj MAC i odgovarajući port (kao što je PORT2). U naknadnoj komunikaciji, prekidač direktno upita MAC tablicu i prosljeđuje podatke s porta2 na usmjereni način. Kada se PC3 povezuje na Port3 i šalje podatke, prekidač će zabilježiti i mapiranje MAC priključaka u tablici kako bi se osiguralo da se novi uređaj brzo povezuje na mrežu.
5, prekidači i usmjerivači: funkcionalne i primjene razlike
Prekidači i usmjerivači igraju različite uloge u mreži. Prekidač radi na sloju veze podataka i implementira brzi okvir okvira unutar lokalne mreže na bazi MAC adrese tablice. Zadano je istom domenu emitovanja (koja se može podijeliti s VLAN-om); Ruteri rade na mrežnom sloju i kompletni prekrčni segment IP paket zasnovan na tablicama za usmjeravanje (kao što su OSPF i BGP protokoli), prirodno izolirajuće emisijske domene. Dvojica su zajedno sagraditi kompletan mrežni komunikacijski sustav.
6, osnovna vrijednost prekidača: kamen temeljac mrežne arhitekture
Prekidači se oslanjaju na hardverske azičke čipove za postizanje prosljeđivanja microsecond-a, s karakteristikama velike brzine i niske kašnjenje; Optimizirajte korištenje mrežne propusnosti izolacijskim sukobima i dizajniranjem pune dupleks komunikacije; Koristeći tehnologije poput VLAN-a i agregacije veze možemo se fleksibilno prilagoditi potrebama ekspanzije složenih mrežnih arhitekture. U modernim podatkovnim centrima, potpuno prebačena arhitektura postala je glavna, a usmjerivači se koriste samo za granične izlaske, u potpunosti pokazujući osnovni položaj prekidača u mrežnoj infrastrukturi. Savladavanje principa prekidača od velikog je značaja za rješavanje problema mrežne petlje, emitovane oluje, VLAN konfiguracije i druge greške.