Protože LAN přepínače používají virtuální přepínání okruhů, mohou technicky zajistit, aby šířka pásma mezi všemi vstupními a výstupními porty byla nekonfliktní, což umožňuje vysokorychlostní přenos dat mezi porty bez vytváření úzkých míst v přenosu. To výrazně zvyšuje propustnost dat síťových informačních bodů a optimalizuje celý síťový systém. Tento článek vysvětluje pět hlavních použitých technologií.
1. Programovatelný ASIC (aplikačně specifický integrovaný obvod)
Jedná se o specializovaný integrovaný obvod speciálně navržený pro optimalizaci přepínání na 2. vrstvě. Je to základní integrační technologie používaná v dnešních síťových řešeních. Na jednom čipu lze integrovat více funkcí, což nabízí výhody, jako je jednoduchý design, vysoká spolehlivost, nízká spotřeba energie, vyšší výkon a nižší náklady. Programovatelné čipy ASIC široce používané v LAN přepínačích mohou být výrobci – nebo dokonce uživateli – přizpůsobeny potřebám aplikací. Staly se jednou z klíčových technologií v aplikacích LAN přepínačů.
2. Distribuované potrubí
Díky distribuovanému pipelineringu může více distribuovaných forwarding enginů rychle a nezávisle přeposílat své příslušné pakety. V jednom pipeline může více ASIC čipů zpracovávat několik rámců současně. Tato souběžnost a pipelinering zvyšují výkon forwardingu na novou úroveň a dosahují výkonu linkové rychlosti pro unicast, broadcast a multicast provoz na všech portech. Distribuované pipelinering je proto důležitým faktorem pro zlepšení rychlosti přepínání v lokální síti (LAN).
3. Dynamicky škálovatelná paměť
U pokročilých LAN přepínacích produktů se vysoký výkon a vysoce kvalitní funkčnost často spoléhají na inteligentní paměťový systém. Technologie dynamicky škálovatelné paměti umožňuje přepínači rozšiřovat paměťovou kapacitu za chodu podle požadavků provozu. U přepínačů 3. vrstvy je část paměti přímo spojena s forwarding enginem, což umožňuje přidávání dalších modulů rozhraní. S rostoucím počtem forwarding enginů se odpovídajícím způsobem rozšiřuje i související paměť. Prostřednictvím pipeline zpracování ASIC lze dynamicky konstruovat vyrovnávací paměti, aby se zvýšilo využití paměti a zabránilo se ztrátě paketů během velkých datových dávek.
4. Pokročilé mechanismy front
Bez ohledu na to, jak výkonné je síťové zařízení, bude stále trpět přetížením v připojených segmentech sítě. Tradičně je provoz na portu uložen v jedné výstupní frontě, zpracované striktně v pořadí FIFO bez ohledu na prioritu. Když je fronta plná, přebytečné pakety jsou zahozeny; když se fronta prodlouží, zpoždění se zvýší. Tento tradiční mechanismus řazení do fronty vytváří potíže pro aplikace v reálném čase a multimediální aplikace.
Mnoho dodavatelů proto vyvinulo pokročilé technologie řazení do front, které podporují diferencované služby na ethernetových segmentech a zároveň řídí zpoždění a jitter. Ty mohou zahrnovat více úrovní front na port, což umožňuje lepší rozlišení úrovní provozu. Multimediální pakety a pakety dat v reálném čase jsou umisťovány do front s vysokou prioritou a díky váženému spravedlivému řazení do front jsou tyto fronty zpracovávány častěji – aniž by byl zcela ignorován provoz s nižší prioritou. Uživatelé tradičních aplikací si nevšimnou změn v době odezvy nebo propustnosti, zatímco uživatelé spouštějící časově kritické aplikace dostávají včasné odezvy.
5. Automatická klasifikace provozu
V síťovém přenosu jsou některé datové toky důležitější než jiné. Přepínače LAN na 3. vrstvě začaly zavádět technologii automatické klasifikace provozu, aby rozlišovaly mezi různými typy a prioritami provozu. Praxe ukazuje, že s automatickou klasifikací mohou přepínače instruovat kanál pro zpracování paketů, aby rozlišoval toky určené uživatelem, a dosahoval tak nízké latence a vysoké priority přesměrování. To nejen poskytuje efektivní kontrolu a správu speciálních provozních toků, ale také pomáhá předcházet přetížení sítě.
Čas zveřejnění: 20. listopadu 2025