코어 스위치의 6가지 개념을 이해하셔야 합니다!!

Feb 13, 2023

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1. 백플레인 대역폭

 

스위칭 용량이라고도 하며 육교가 소유한 레인의 합과 같이 스위치 인터페이스 프로세서 또는 인터페이스 카드와 데이터 버스 간에 처리할 수 있는 최대 데이터 양입니다. 모든 포트 간의 통신은 백플레인을 통해 이루어져야 하므로 백플레인에서 제공하는 대역폭은 포트 간 동시 통신의 병목 현상이 됩니다.

 

대역폭이 클수록 각 포트에 제공되는 사용 가능한 대역폭이 커지고 데이터 교환 속도가 빨라집니다. 대역폭이 작을수록 각 포트에 제공되는 사용 가능한 대역폭이 작아지고 데이터 교환 속도가 느려집니다. 즉, 백플레인 대역폭이 스위치의 데이터 처리 능력을 결정합니다. 백플레인 대역폭이 높을수록 데이터 처리 능력이 강해집니다. 네트워크의 전이중 비차단 전송을 실현하려면 최소 백플레인 대역폭 요구 사항을 충족해야 합니다.

다음과 같이 계산

 

백플레인 대역폭=포트 수 × 포트 속도 × 2

팁: 레이어 3 스위치의 경우 포워딩 속도와 백플레인 대역폭이 최소 요구 사항을 충족하는 경우에만 적격 스위치입니다. 두 가지 모두 필수적입니다.

 

예를 들어,

어떻게 스위치가 24개의 포트를 가질 수 있습니까?

백플레인 대역폭=24 * 1000 * 2/1000=48Gbps.

 

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2 두 번째 및 세 번째 계층의 패킷 전달 속도

 

네트워크의 데이터는 데이터 패킷으로 구성되며 각 데이터 패킷의 처리는 리소스를 소비합니다. 전달 속도(처리량이라고도 함)는 패킷 손실 없이 단위 시간당 전달되는 데이터 패킷 수를 나타냅니다. 처리량은 육교의 트래픽 흐름과 같으며 스위치의 특정 성능을 나타내는 레이어 3 스위치의 가장 중요한 매개변수입니다. 처리량이 너무 적으면 네트워크 병목 현상이 발생하여 전체 네트워크의 전송 효율성에 부정적인 영향을 미칩니다. 스위치는 유선 속도 전환을 달성할 수 있어야 합니다. 즉, 전환 속도가 전송 라인의 데이터 전송 속도에 도달하여 전환 병목 현상을 최대한 제거할 수 있어야 합니다. 레이어 3 코어 스위치의 경우 비차단 네트워크 전송을 달성하려는 경우 속도는 공칭 레이어 2 패킷 전달 속도보다 작거나 같을 수 있으며 속도는 공칭 레이어 3 패킷보다 작거나 같을 수 있습니다. 포워딩 속도가 높으면 스위치가 두 번째 및 세 번째 레이어를 수행합니다. 레이어 전환 시 회선 속도를 달성할 수 있습니다.

 

그러면 공식은 다음과 같습니다

처리량(Mpps) {{0}} 10-기가비트 포트 수 × 14.88Mpps + 기가비트 포트 수 × 1.488Mpps + 100-Mbit 포트 수 × 0.1488Mpps.

 

계산된 처리량이 스위치의 처리량보다 작은 경우 유선 속도를 달성할 수 있습니다.

 

여기서 10-메가비트 포트와 100-메가비트 포트가 있으면 카운트되고 없으면 무시해도 됩니다.

 

예를 들어,

24기가비트 포트가 있는 스위치의 경우 완전히 구성된 처리량은 모든 포트가 유선 속도로 작동할 때 비차단 패킷 스위칭을 보장하기 위해 24×1.488Mpps=35.71Mpps에 도달해야 합니다. 마찬가지로 스위치가 최대 176개의 기가비트 포트를 제공할 수 있는 경우 처리량은 실제 비차단 구조 설계인 최소 261.8Mpps(176×1.488Mpps=261.8Mpps)여야 합니다.

 

그렇다면 1.488Mpps를 얻는 방법은 무엇입니까?

 

패킷 포워딩 회선 속도의 측정 기준은 단위 시간당 전송되는 64바이트 데이터 패킷(최소 패킷) 수를 계산 기준으로 삼는다. 기가비트 이더넷의 경우 계산 방법은 다음과 같습니다. 1,000,000,000bps/8bit/(64 plus 8 plus 12)byte=1,488,095pps 참고: 이더넷 프레임이 64바이트인 경우 8바이트 프레임 헤더와 12바이트 프레임 갭의 고정 오버헤드. 따라서 회선 속도 기가비트 이더넷 포트가 64바이트 패킷을 포워딩할 때 패킷 포워딩 속도는 1.488Mpps입니다. Fast Ethernet의 포트 포워딩 속도는 Gigabit Ethernet의 10분의 1인 148.8kpps입니다.

 

1. 10기가비트 이더넷의 경우 유선 속도 포트의 패킷 전달 속도는 14.88Mpps입니다.

2. 기가비트 이더넷의 경우 유선 속도 포트의 패킷 전달 속도는 1.488Mpps입니다.

3. 고속 이더넷의 경우 유선 속도 포트의 패킷 전달 속도는 0.1488Mpps입니다.

 

이 데이터를 사용할 수 있습니다.

 

따라서 위의 세 가지 조건(백플레인 대역폭, 패킷 포워딩 속도)이 충족될 수 있다면 이 코어 스위치가 진정한 선형 및 비차단이라고 합니다.

 

일반적으로 두 요구 사항을 모두 충족하는 스위치가 적격 스위치입니다.

상대적으로 큰 백플레인과 상대적으로 작은 처리량을 가진 스위치는 업그레이드 및 확장 기능을 유지하는 것 외에도 소프트웨어 효율성/특수 칩 회로 설계에 문제가 있습니다. 백플레인은 상대적으로 작습니다. 처리량이 상대적으로 큰 스위치는 전체 성능이 상대적으로 높습니다. 그러나 제조업체의 백플레인 대역폭에 대한 선전은 신뢰할 수 있지만 처리량에 대한 제조업체의 선전은 신뢰할 수 없습니다. 후자는 설계 값이고 테스트가 매우 어렵고 중요하지 않기 때문입니다.

 

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3. 확장성

 

확장성은 두 가지 측면을 포함해야 합니다.

1. 각종 기능 모듈 및 인터페이스 모듈을 장착할 수 있는 슬롯입니다. 각 인터페이스 모듈이 제공하는 포트의 수는 정해져 있기 때문에 슬롯의 수는 기본적으로 스위치가 수용할 수 있는 포트의 수를 결정합니다. 또한 모든 기능 모듈(예: 슈퍼 엔진 모듈, IP 음성 모듈, 확장 서비스 모듈, 네트워크 모니터링 모듈, 보안 서비스 모듈 등)은 슬롯을 점유해야 하므로 슬롯 수는 기본적으로 스위치의 확장성을 결정합니다. .

 

 

2. 지원되는 모듈 유형(예: LAN 인터페이스 모듈, WAN 인터페이스 모듈, ATM 인터페이스 모듈, 확장 기능 모듈 등)이 많을수록 스위치의 확장성이 강해집니다. LAN 인터페이스 모듈을 예로 들면 RJ-45 모듈, GBIC 모듈, SFP 모듈, 10Gbps 모듈 등을 포함하여 대규모 및 중간 규모 네트워크의 복잡한 환경 및 네트워크 애플리케이션 요구 사항을 충족해야 합니다.

 

4. 레이어 4 스위칭

 

레이어 4 스위칭은 네트워크 서비스에 대한 빠른 액세스를 가능하게 하는 데 사용됩니다. 레이어 4 스위칭에서 전송을 결정하는 기준은 MAC 주소(레이어 2 브리지) 또는 소스/목적지 주소(레이어 3 라우팅)뿐만 아니라 TCP/UDP(레이어 4) 응용 프로그램 포트 번호입니다. 고속 인트라넷 애플리케이션. 로드 밸런싱 기능 외에도 4계층 스위칭은 애플리케이션 유형 및 사용자 ID에 따라 전송 흐름 제어 기능도 지원합니다. 또한 Layer 4 스위치는 애플리케이션 세션 콘텐츠 및 사용자 권한에 대한 정보를 가지고 서버 바로 앞에 위치하므로 승인되지 않은 서버 액세스를 방지하는 데 이상적인 플랫폼입니다. 레이어 4 스위칭에는 소프트웨어 설계 및 회로 처리 기능 설계가 포함됩니다.

 

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5. 모듈 이중화

 

이중화 기능은 네트워크의 안전한 작동을 보장합니다. 모든 제조업체는 작동 중에 제품이 고장나지 않는다는 것을 보장할 수 없습니다. 장애 발생 시 신속하게 전환하는 능력은 장비의 이중화 기능에 따라 다릅니다. 코어 스위치의 경우 중요한 구성 요소에는 관리 모듈 이중화 및 전원 공급 장치 이중화와 같은 이중화 기능이 있어야 네트워크의 안정적인 작동을 최대한 보장할 수 있습니다.

 

6. 라우팅 중복성

 

HSRP 및 VRRP 프로토콜을 사용하여 핵심 장비의 부하 공유 및 핫 백업을 보장합니다. 코어 스위치의 스위치와 듀얼 컨버전스 스위치에 장애가 발생하면 3계층 라우팅 장치와 가상 게이트웨이가 빠르게 전환하여 듀얼 라인 중복 백업을 실현할 수 있습니다. 전체 네트워크의 안정성을 보장합니다.

우리는 대중 과학 아래 있습니다.

스위치 집계 계층의 주요 기능은 다음과 같습니다.
1. 액세스 계층에서 사용자 트래픽을 집계하고 데이터 패킷 전송의 집계, 전달 및 전환을 수행합니다.
2. 로컬 라우팅, 필터링, 트래픽 밸런싱, QoS 우선 관리, 보안 메커니즘, IP 주소 변환, 트래픽 셰이핑, 멀티캐스트 관리 및 기타 처리 수행
3. 처리 결과에 따라 사용자 트래픽이 코어 스위칭 계층으로 전달되거나 로컬로 라우팅됩니다.
4. 다양한 프로토콜의 변환(예: 라우팅 요약 및 재배포 등)을 완료하여 코어 레이어가 다른 프로토콜을 실행하는 영역에 연결되도록 합니다.

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