پهنای باند صفحه پشتی=تعداد پورت × نرخ پورت × 2

نکته: برای سوئیچ لایه 3، تنها در صورتی یک سوئیچ واجد شرایط است که سرعت ارسال و پهنای باند صفحه پشتی حداقل الزامات را برآورده کند، که هر دوی آنها ضروری هستند.

مثلا،

چگونه یک سوئیچ می تواند 24 پورت داشته باشد،

پهنای باند Backplane=24 * 1000 * 2/1000=48Gbps.

2 نرخ ارسال بسته لایه دوم و سوم

داده ها در شبکه از بسته های داده تشکیل شده اند و پردازش هر بسته داده منابع را مصرف می کند. نرخ حمل و نقل (که به آن توان عملیاتی نیز می گویند) به تعداد بسته های داده ای اشاره دارد که در واحد زمان بدون از دست دادن بسته ارسال می شوند. توان عملیاتی مانند جریان ترافیک یک روگذر است و مهمترین پارامتر سوئیچ لایه 3 است که عملکرد خاص سوئیچ را مشخص می کند. اگر توان عملیاتی بسیار کم باشد، به یک گلوگاه شبکه تبدیل می شود و تأثیر منفی بر راندمان انتقال کل شبکه خواهد داشت. سوئیچ باید بتواند به سوئیچینگ سرعت سیم دست یابد، یعنی نرخ سوئیچینگ به سرعت انتقال داده در خط انتقال می رسد، به طوری که گلوگاه سوئیچینگ را تا حد زیادی از بین می برد. برای یک سوئیچ هسته لایه 3، اگر بخواهد به انتقال شبکه غیر مسدود کننده دست یابد، نرخ می تواند کمتر یا مساوی با نرخ اسمی ارسال بسته لایه 2 باشد و نرخ می تواند کمتر یا برابر با بسته اسمی لایه 3 باشد. نرخ ارسال، سپس سوئیچ لایه های دوم و سوم را انجام می دهد. هنگام تعویض لایه می توان سرعت خط را به دست آورد.

سپس فرمول به صورت زیر است

توان عملیاتی (Mpps) {{0}} تعداد 10-درگاه‌های گیگابیت × 14.88 مگاپیت در ثانیه به اضافه تعداد پورت‌های گیگابیت × 1.488 مگابیت در ثانیه به اضافه تعداد 100-پورت‌های مگابیت × 0.1488 مگابیت در ثانیه.

اگر توان عملیاتی محاسبه شده کمتر از توان سوئیچ شما باشد، می تواند به سرعت سیم برسد.

در اینجا، اگر 10-درگاه‌های مگابیت و 100-درگاه‌های مگابیت وجود داشته باشند، شمارش می‌شوند و اگر نباشند، می‌توان آنها را نادیده گرفت.

مثلا،

برای یک سوئیچ با 24 پورت گیگابیتی، توان عملیاتی کاملاً پیکربندی شده آن باید به 24×1.488 مگاپیت در ثانیه برسد. به طور مشابه، اگر یک سوئیچ بتواند تا 176 پورت گیگابیتی را ارائه دهد، پس توان آن باید حداقل 261.8 Mpps (176×1.488 Mpps=261.8 Mpps) باشد، که طراحی ساختار غیر مسدود کننده واقعی است.

بنابراین، چگونه می توان 1.488Mpps را دریافت کرد؟

استاندارد اندازه گیری سرعت خط ارسال بسته بر اساس تعداد بسته های داده 64 بایتی (حداقل بسته ها) ارسال شده در واحد زمان به عنوان معیار محاسبه است. برای اترنت گیگابیت، روش محاسبه به شرح زیر است: 1،000،000،000bps/8bit/(64 به علاوه 8 به علاوه 12) بایت=1،488،095pps توجه: هنگامی که فریم اترنت 64 بایت است، هدر فریم 8 بایت و سربار شکاف فریم 12 بایت ثابت می شود. بنابراین، هنگامی که یک پورت اترنت گیگابیتی با سرعت خط، بسته های 64 بایتی را ارسال می کند، نرخ حمل و نقل بسته 1.488 مگاپیت بر ثانیه است. نرخ حمل و نقل پورت اترنت سریع دقیقاً یک دهم اترنت گیگابیتی است که 148.8kpps است.

ما می توانیم از این داده ها استفاده کنیم.

بنابراین، اگر بتوان سه شرط فوق (پهنای باند صفحه پشتی، نرخ حمل و نقل بسته) را برآورده کرد، می گوییم این سوئیچ هسته واقعاً خطی و غیر مسدود کننده است.

به طور کلی، سوئیچ که هر دو الزامات را برآورده می کند، یک سوئیچ واجد شرایط است.

یک سوئیچ با یک backplane نسبتا بزرگ و یک توان عملیاتی نسبتاً کوچک، علاوه بر حفظ توانایی ارتقا و گسترش، دارای مشکلاتی با کارایی نرم‌افزار/طراحی مدار تراشه ویژه است. هواپیمای پشتی نسبتا کوچک است. یک سوئیچ با توان عملیاتی نسبتاً زیاد عملکرد کلی نسبتاً بالایی دارد. با این حال، می توان به تبلیغات سازنده برای پهنای باند backplane اعتماد کرد، اما تبلیغات سازنده را نمی توان برای توان عملیاتی اعتماد کرد، زیرا دومی یک ارزش طراحی است و آزمایش بسیار دشوار و کم اهمیت است.

3. مقیاس پذیری

مقیاس پذیری باید شامل دو جنبه باشد:

1. اسلات برای نصب ماژول های کاربردی مختلف و ماژول های رابط استفاده می شود. از آنجایی که تعداد پورت های ارائه شده توسط هر ماژول رابط مشخص است، تعداد اسلات ها اساساً تعداد پورت هایی را که سوئیچ می تواند در خود جای دهد تعیین می کند. علاوه بر این، تمام ماژول های کاربردی (مانند ماژول موتور فوق العاده، ماژول صدای IP، ماژول سرویس توسعه یافته، ماژول مانیتورینگ شبکه، ماژول سرویس امنیتی و غیره) باید یک اسلات را اشغال کنند، بنابراین تعداد اسلات ها اساساً مقیاس پذیری سوئیچ را تعیین می کند. .

2. شکی نیست که انواع ماژول های پشتیبانی شده تر (مانند ماژول های رابط LAN، ماژول های رابط WAN، ماژول های رابط ATM، ماژول های عملکرد توسعه یافته و غیره)، مقیاس پذیری سوئیچ قوی تر است. با در نظر گرفتن ماژول رابط LAN به عنوان مثال، باید شامل ماژول‌های RJ-45، ماژول‌های GBIC، ماژول‌های SFP، ماژول‌های 10Gbps و غیره باشد تا نیازهای محیط‌های پیچیده و برنامه‌های شبکه در شبکه‌های بزرگ و متوسط ​​را برآورده کند.

4. سوئیچینگ لایه 4

سوئیچینگ لایه 4 برای فعال کردن دسترسی سریع به خدمات شبکه استفاده می شود. در سوئیچینگ لایه 4، مبنای تعیین انتقال نه تنها آدرس MAC (پل لایه 2) یا آدرس مبدا/مقصد (مسیریابی لایه 3)، بلکه شماره پورت برنامه TCP/UDP (لایه 4) است که برای این منظور طراحی شده است. برنامه های کاربردی اینترانت پرسرعت سوئیچینگ چهار لایه علاوه بر عملکرد متعادل کننده بار، از عملکرد کنترل جریان انتقال بر اساس نوع برنامه و شناسه کاربری نیز پشتیبانی می کند. علاوه بر این، سوئیچ لایه 4 با آگاهی از محتوای جلسه برنامه و امتیازات کاربر، مستقیماً در مقابل سرور قرار می گیرد و آن را به یک پلت فرم ایده آل برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به سرور تبدیل می کند. سوئیچینگ لایه 4 شامل طراحی نرم افزار و طراحی قابلیت پردازش مدار می باشد.

5. افزونگی ماژول

قابلیت افزونگی تضمینی برای عملکرد ایمن شبکه است. هیچ سازنده ای نمی تواند تضمین کند که محصولاتش در حین کار خراب نمی شوند. توانایی تعویض سریع در هنگام بروز خرابی به قابلیت افزونگی تجهیزات بستگی دارد. برای سوئیچ‌های هسته، اجزای مهم باید دارای قابلیت‌های افزونگی باشند، مانند افزونگی ماژول مدیریت و افزونگی منبع تغذیه، تا از عملکرد پایدار شبکه تا حد زیادی اطمینان حاصل شود.

6. افزونگی مسیریابی

از پروتکل های HSRP و VRRP برای اطمینان از اشتراک بار و پشتیبان گیری داغ از تجهیزات اصلی استفاده کنید. هنگامی که یک سوئیچ در سوئیچ هسته و سوئیچ‌های همگرایی دوگانه از کار می‌افتد، دستگاه مسیریابی سه لایه و دروازه مجازی می‌توانند به سرعت سوئیچ شوند تا پشتیبان‌های اضافی دو خطی را محقق کنند. از پایداری کل شبکه اطمینان حاصل کنید.

ما تحت علم عامه هستیم:

وظایف اصلی لایه تجمع سوئیچ به شرح زیر است:
1. تجمیع ترافیک کاربر در لایه دسترسی، انجام تجمیع، ارسال و سوئیچینگ انتقال بسته داده.
2. انجام مسیریابی محلی، فیلتر کردن، تعادل ترافیک، مدیریت اولویت QoS، مکانیسم امنیتی، تبدیل آدرس IP، شکل‌دهی ترافیک، مدیریت چندپخشی و سایر پردازش‌ها.
3. با توجه به نتایج پردازش، ترافیک کاربر به لایه سوئیچینگ هسته هدایت می شود یا به صورت محلی هدایت می شود.
4. تبدیل پروتکل های مختلف (مانند خلاصه مسیریابی و توزیع مجدد و غیره) را تکمیل کنید تا اطمینان حاصل کنید که لایه هسته به مناطقی که پروتکل های مختلف را اجرا می کنند متصل می شود.