Какие параметры следует учитывать при выборе коммутатора 

Классификация коммутаторов

1.Типы сетей

Коммутаторы доступа, коммутаторы агрегации, коммутаторы ядра

2.Модель OST

Коммутаторы второго уровня, коммутаторы третьего уровня, коммутаторы четвертого уровня... коммутаторы седьмого уровня

3.Управляемость коммутаторов

Управляемые коммутаторы, неуправляемые коммутаторы. Разница заключается в поддержке протоколов сетевого управления, таких как SNMP/RMON.

Основные факторы, которые следует учитывать при выборе коммутатора

1.Пропускная способность задней панели, пропускная способность коммутации второго/третьего уровня.

2.Тип и количество VLAN.

3.Количество и тип портов коммутатора.

4.Протоколы и методы, поддерживающие управление сетью. Необходимо, чтобы коммутатор обеспечивал более удобное и централизованное управление.

5.Поддержка Qos, приоритетного управления 802.1q, 802.1X, 802.3X.

6.Поддержка стекирования.

7.Параметры коммутатора: кэш коммутации и кэш портов, основная память, задержка пересылки и т. д.

8.Пересылка на линейной скорости, размер таблицы маршрутизации, размер списка контроля доступа, поддержка протоколов маршрутизации, поддержка протоколов многоадресной рассылки, методы фильтрации пакетов, возможности расширения оборудования и т. д. — все это параметры, которые стоит учитывать и которые следует рассматривать с учетом конкретных условий.

Выше перечислены факторы, которые необходимо учитывать при выборе коммутатора. Обычно при выборе коммутатора мы можем руководствоваться следующими факторами:

1.Пропускная способность задней панели

Пропускная способность задней панели коммутатора — это максимальный объем данных, который может быть обработан интерфейсным процессором или интерфейсной картой коммутатора и передан по шине данных. Пропускная способность задней панели характеризует общую пропускную способность коммутатора и измеряется в Гбит/с, она также называется пропускной способностью коммутатора. Поэтому только модульные коммутаторы (имеющие расширяемые слоты, позволяющие гибко изменять количество портов) имеют это понятие, а коммутаторы с фиксированными портами не имеют этого понятия, и емкость задней панели коммутатора с фиксированными портами равна емкости коммутатора. Пропускная способность задней панели определяет максимальный предел пропускной способности соединения между платами (включая платы, которые еще не установлены в расширяемых слотах) и коммутационным движком. Из-за различий в архитектуре модульных коммутаторов пропускная способность задней панели не может полностью отражать реальную производительность коммутатора. У коммутаторов с фиксированными портами понятие пропускной способности задней панели отсутствует.

2.Расчет пропускной способности задней панели

Пропускная способность задней панели — это максимальный объем данных, который может быть обработан интерфейсным процессором или интерфейсной картой коммутатора и передан по шине данных.

Формула расчета: количество портов × соответствующая скорость порта × 2 (полнодуплексный режим)

24 порта 100 Мбит + 2 порта 1000 Мбит: 24*2*100+2*2*1000=8,8 Гбит/с

3.Пропускная способность, способность к пересылке

Поскольку коммутационный движок является ядром пересылки пакетов данных модульного коммутатора, этот показатель может реально отражать производительность коммутатора. В коммутаторах с фиксированными портами коммутационный движок и сетевой интерфейсный шаблон являются единым целым, поэтому параметры пропускной способности, предоставляемые производителем, являются пропускной способностью коммутационного движка, и этот показатель является ключевым фактором, определяющим производительность коммутатора. Для устройств, поддерживающих коммутацию третьего уровня, производитель предоставляет скорость пересылки второго уровня и скорость пересылки третьего уровня, обычно выраженные в бит/с для второго уровня и в пакетах/с для третьего уровня. В модульных коммутаторах с различной архитектурой эти два параметра имеют разное значение. Однако для обычных пользователей локальных сетей достаточно обращать внимание только на эти два показателя, поскольку они являются ключевыми для определения производительности системы. Для пользователей крупных парковых и городских сетей имеет смысл обсудить архитектуру коммутатора и алгоритмы оптимизации третьего уровня.

4.Скорость пересылки пакетов

Скорость пересылки пакетов характеризует способность коммутатора пересылать пакеты данных. Она означает, сколько пакетов данных (Mpps) коммутатор может пересылать в секунду, то есть количество пакетов данных, которые коммутатор может пересылать одновременно. Скорость пересылки пакетов в пакетах данных отражает коммутационную способность коммутатора. Метод расчета = количество гигабитных портов × 1,488 Mpps + количество 100-мегабитных портов × 0,1488 Mpps + количество портов других типов

5.Метод расчета скорости пересылки пакетов на линейной скорости

(1) Пропускная способность задней панели (пропускная способность коммутатора)

Рассматривается общая пропускная способность всех портов коммутатора. Формула расчета: количество портов × соответствующая скорость порта × 2 (полнодуплексный режим). Если общая пропускная способность ≤ номинальной пропускной способности задней панели, то пропускная способность задней панели соответствует линейной скорости.

(2) Скорость пересылки пакетов на линейной скорости

Скорость пересылки пакетов = количество гигабитных портов × 1,488 Mpps + количество мегабитных портов × 0,1488 Mpps + количество портов других типов × соответствующий метод расчета.

24 мегабитных порта, 2 гигабитных порта: 2 × 1,488 + 24 × 0,1488 ≈ 6,6 Mbps

6.Происхождение параметра 1,488 Mpps

Как получено значение 1,488 Mpps?

Скорость пересылки пакетов измеряется по количеству 64-байтовых пакетов (минимальный пакет), отправленных за единицу времени. Для гигабитного Ethernet расчет производится следующим образом: 1 000 000 000 бит/с/8 бит/(64+8+12) байт = 1 488 095 ппс. Примечание: когда кадр Ethernet составляет 64 байта, необходимо учитывать фиксированные затраты на 8-байтовый заголовок кадра и 12-байтовый интервал между кадрами.

Таким образом, скорость передачи пакетов на линейном гигабитном Ethernet-порте при передаче пакетов размером 64 байта составляет 1,488 Mpps.

Скорость передачи пакетов на линейном порту Fast Ethernet составляет ровно одну десятую от скорости передачи пакетов на линейном гигабитном Ethernet-порте, то есть 148,8 kpps. Для 10-гигабитного Ethernet скорость передачи пакетов на линейном порту составляет 14,88 Mpps.

Для Gigabit Ethernet скорость передачи пакетов линейного порта составляет 1,488 Mpps; для Fast Ethernet скорость передачи пакетов линейного порта составляет 0,1488 Mpps; для Ethernet скорость передачи пакетов линейного порта составляет 0,01488 Mpps.

7.Линейная коммутация

Линейная скорость коммутации: означает возможность обмена данными без узких мест в соответствии со скоростью передачи данных по сетевому каналу. Для ее реализации в первую очередь используется чип ASIC, который с помощью специального оборудования выполняет анализ протоколов и пересылку пакетов данных, а не программное обеспечение, работающее на процессоре коммутатора. Реализация линейной скорости коммутации также основана на технологии распределенной обработки, которая позволяет одновременно обрабатывать потоки данных на нескольких портах коммутатора. Таким образом, локальный сетевой коммутатор можно рассматривать как устройство параллельной обработки, в котором одновременно используются процессор, RISC и ASIC.

Переведено с помощью DeepL.com (бесплатная версия)