Koska lähiverkon kytkimet käyttävät virtuaalipiirikytkentää, ne voivat teknisesti varmistaa, että kaikkien tulo- ja lähtöporttien välinen kaistanleveys on kiistaton, mikä mahdollistaa nopean tiedonsiirron porttien välillä ilman tiedonsiirron pullonkauloja. Tämä lisää huomattavasti verkon tietopisteiden tiedonsiirtonopeutta ja optimoi koko verkkojärjestelmän. Tässä artikkelissa selitetään viisi tärkeintä käytettyä tekniikkaa.
1. Ohjelmoitava ASIC (sovelluskohtainen integroitu piiri)
Tämä on erillinen integroitu piiri, joka on erityisesti suunniteltu optimoimaan Layer-2-kytkentää. Se on nykypäivän verkkoratkaisuissa käytetty ydinintegraatioteknologia. Useita toimintoja voidaan integroida yhdelle sirulle, mikä tarjoaa etuja, kuten yksinkertaisen rakenteen, korkean luotettavuuden, alhaisen virrankulutuksen, paremman suorituskyvyn ja alhaisemmat kustannukset. LAN-kytkimissä laajalti käytettyjä ohjelmoitavia ASIC-siruja voidaan mukauttaa valmistajien – tai jopa käyttäjien – toimesta sovellustarpeiden mukaan. Niistä on tullut yksi keskeisistä teknologioista LAN-kytkinsovelluksissa.
2. Hajautettu putkisto
Hajautetun liukuohjauksen avulla useat hajautetut edelleenlähetysmoottorit voivat nopeasti ja itsenäisesti välittää omat pakettinsa. Yhdessä putkistossa useat ASIC-sirut voivat käsitellä useita kehyksiä samanaikaisesti. Tämä samanaikaisuus ja liukuohjaus nostavat edelleenlähetystehon uudelle tasolle saavuttaen linjanopeuden unicast-, broadcast- ja multicast-liikenteelle kaikissa porteissa. Siksi hajautettu liukuohjaus on tärkeä tekijä lähiverkon kytkentänopeuksien parantamisessa.
3. Dynaamisesti skaalautuva muisti
Edistyneissä lähiverkon kytkentätuotteissa korkea suorituskyky ja laadukas toiminnallisuus riippuvat usein älykkäästä muistijärjestelmästä. Dynaamisesti skaalautuva muistitekniikka mahdollistaa kytkimen laajentaa muistikapasiteettia lennossa liikennevaatimusten mukaan. Layer-3-kytkimissä osa muistista on suoraan yhteydessä edelleenlähetysmoottoriin, mikä mahdollistaa useampien liitäntämoduulien lisäämisen. Kun edelleenlähetysmoottorien määrä kasvaa, niihin liittyvä muisti laajenee vastaavasti. Liukuhihnapohjaisen ASIC-prosessoinnin avulla puskureita voidaan rakentaa dynaamisesti muistin käyttöasteen lisäämiseksi ja pakettien katoamisen estämiseksi suurten datapurskeiden aikana.
4. Edistyneet jonotusmekanismit
Verkkolaitteen tehokkuudesta riippumatta se kärsii silti ruuhkautumista kytketyissä verkkosegmenteissä. Perinteisesti portin liikenne tallennetaan yhteen lähtöjonoon, joka käsitellään tiukasti FIFO-järjestyksessä prioriteetista riippumatta. Kun jono on täynnä, ylimääräiset paketit pudotetaan; kun jono pidentyy, viive kasvaa. Tämä perinteinen jonotusmekanismi aiheuttaa vaikeuksia reaaliaikaisille ja multimediasovelluksille.
Tästä syystä monet toimittajat ovat kehittäneet edistyneitä jonotustekniikoita tukeakseen eriytettyjä palveluita Ethernet-segmenteissä samalla, kun ne hallitsevat viivettä ja jitteriä. Näihin voi sisältyä useita jonotasoja porttia kohden, mikä mahdollistaa liikennetasojen paremman erottelun. Multimedia- ja reaaliaikaiset datapaketit sijoitetaan korkean prioriteetin jonoihin, ja painotetun reilun jonotuksen avulla näitä jonoja käsitellään useammin – jättämättä täysin huomiotta alemman prioriteetin liikennettä. Perinteisten sovellusten käyttäjät eivät huomaa muutoksia vasteajassa tai läpimenossa, kun taas aikakriittisiä sovelluksia käyttävät käyttäjät saavat oikea-aikaisia vastauksia.
5. Automaattinen liikenteen luokittelu
Verkkosiirrossa jotkut tietovirrat ovat tärkeämpiä kuin toiset. Layer-3 LAN -kytkimet ovat alkaneet ottaa käyttöön automaattista liikenteenluokittelutekniikkaa erottaakseen erityyppiset ja prioriteettiset liikennevirrat. Käytäntö osoittaa, että automaattisen luokittelun avulla kytkimet voivat ohjeistaa pakettien käsittelyputkea erottamaan käyttäjän määrittämät virrat, saavuttaen alhaisen viiveen ja korkean prioriteetin edelleenlähetyksen. Tämä ei ainoastaan tarjoa tehokasta ohjausta ja hallintaa erityisille liikennevirroille, vaan auttaa myös estämään verkon ruuhkautumista.
Julkaisun aika: 20.11.2025