Eftersom LAN-switchar använder virtuell kretskoppling kan de tekniskt sett säkerställa att bandbredden mellan alla in- och utgångsportar är icke-kontroversiell, vilket möjliggör höghastighetsdataöverföring mellan portar utan att skapa flaskhalsar i överföringen. Detta ökar dataflödet för nätverksinformationspunkter avsevärt och optimerar det övergripande nätverkssystemet. Den här artikeln förklarar de fem huvudsakliga teknikerna som är involverade.
1. Programmerbar ASIC (applikationsspecifik integrerad krets)
Detta är ett dedikerat integrerat kretschip som är specifikt utformat för att optimera Layer-2-switching. Det är den centrala integrationstekniken som används i dagens nätverkslösningar. Flera funktioner kan integreras på ett enda chip, vilket erbjuder fördelar som enkel design, hög tillförlitlighet, låg strömförbrukning, högre prestanda och lägre kostnad. Programmerbara ASIC-chip som används i stor utsträckning i LAN-switchar kan anpassas av tillverkare – eller till och med av användare – för att möta applikationsbehov. De har blivit en av nyckelteknikerna inom LAN-switchapplikationer.
2. Distribuerad rörledning
Med distribuerad pipelining kan flera distribuerade vidarebefordringsmotorer snabbt och oberoende vidarebefordra sina respektive paket. I en enda pipelining kan flera ASIC-chip bearbeta flera ramar samtidigt. Denna samtidighet och pipelining höjer vidarebefordringsprestanda till en ny nivå och uppnår linjehastighetsprestanda för unicast-, broadcast- och multicast-trafik på alla portar. Därför är distribuerad pipelining en viktig faktor för att förbättra LAN-växlingshastigheter.
3. Dynamiskt skalbart minne
För avancerade LAN-switchprodukter är hög prestanda och högkvalitativ funktionalitet ofta beroende av ett intelligent minnessystem. Dynamiskt skalbar minnesteknik gör det möjligt för en switch att utöka minneskapaciteten i realtid enligt trafikkraven. I Layer-3-switchar är en del av minnet direkt associerat med vidarebefordringsmotorn, vilket möjliggör tillägg av fler gränssnittsmoduler. När antalet vidarebefordringsmotorer ökar expanderar det associerade minnet i enlighet därmed. Genom pipeline-baserad ASIC-behandling kan buffertar konstrueras dynamiskt för att öka minnesutnyttjandet och förhindra paketförlust under stora datautbrott.
4. Avancerade kömekanismer
Oavsett hur kraftfull en nätverksenhet är, kommer den fortfarande att drabbas av överbelastning i de anslutna nätverkssegmenten. Traditionellt lagras trafik på en port i en enda utmatningskö, som bearbetas strikt i FIFO-ordning oavsett prioritet. När kön är full tappas överskottspaket; när kön förlängs ökar fördröjningen. Denna traditionella kömekanism skapar svårigheter för realtids- och multimediaapplikationer.
Därför har många leverantörer utvecklat avancerade kötekniker för att stödja differentierade tjänster på Ethernet-segment, samtidigt som de kontrollerar fördröjning och jitter. Dessa kan inkludera flera nivåer av köer per port, vilket möjliggör bättre differentiering av trafiknivåer. Multimedia- och realtidsdatapaket placeras i högprioriterade köer, och med viktad rättvis köhantering bearbetas dessa köer oftare – utan att helt ignorera trafik med lägre prioritet. Traditionella applikationsanvändare märker inte förändringar i svarstid eller dataflöde, medan användare som kör tidskritiska applikationer får snabba svar.
5. Automatisk trafikklassificering
Vid nätverksöverföring är vissa dataflöden viktigare än andra. Layer-3 LAN-switchar har börjat använda automatisk trafikklassificeringsteknik för att skilja mellan olika typer och prioriteringar av trafik. Praktiken visar att med automatisk klassificering kan switchar instruera paketbehandlingspipelinen att differentiera användardefinierade flöden, vilket uppnår låg latens och vidarebefordran med hög prioritet. Detta ger inte bara effektiv kontroll och hantering för speciella trafikströmmar, utan hjälper också till att förhindra nätverksöverbelastning.
Publiceringstid: 20 november 2025