Τι χρησιμοποιεί ένας διακόπτης για αυξημένη απόδοση;

Ένας διακόπτης χρησιμοποιεί αρκετές τεχνικές για αυξημένη απόδοση, επικεντρώνεται κυρίως στην ελαχιστοποίηση της καθυστέρησης και στη μεγιστοποίηση της απόδοσης:

* Επεξεργασία πακέτων με βάση το υλικό: Σε αντίθεση με τους δρομολογητές που βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στην επεξεργασία λογισμικού, οι διακόπτες χρησιμοποιούν εξειδικευμένο υλικό (ASICS - ενσωματωμένα κυκλώματα για συγκεκριμένες εφαρμογές) για την επεξεργασία πακέτων σε πολύ υψηλές ταχύτητες. Αυτή η προσέγγιση που βασίζεται σε υλικό επιτρέπει σημαντικά ταχύτερες αποφάσεις προώθησης σε σύγκριση με την επεξεργασία με βάση το λογισμικό.

* διακόπτη αποκοπής: Αυτή η τεχνική προωθεί τα πακέτα μόλις διαβάσει η διεύθυνση MAC προορισμού από την κεφαλίδα του πακέτου, χωρίς να περιμένει να φτάσει ολόκληρο το πακέτο. Αυτό ελαχιστοποιεί την καθυστέρηση, αλλά εισάγει τον κίνδυνο προώθησης των κατεστραμμένων πακέτων εάν υπάρχουν σφάλματα στην κεφαλίδα.

* Αποθήκευση και προώθηση μεταγωγής: Αυτή η πιο αξιόπιστη μέθοδος ελέγχει ολόκληρο το πακέτο για σφάλματα πριν την προωθήσει. Ενώ είναι πιο αργό από το κομμάτι, εξασφαλίζει την ακεραιότητα των δεδομένων. Πολλοί σύγχρονοι διακόπτες προσφέρουν συμβιβασμό μεταξύ αυτών των δύο μεθόδων, χρησιμοποιώντας κάποιο έλεγχο σφαλμάτων πριν από την προώθηση.

* πίνακας CAM (μνήμη διευθύνσεων περιεχομένου): Αυτή η εξειδικευμένη μνήμη αποθηκεύει τον πίνακα διευθύνσεων MAC, επιτρέποντας εξαιρετικά γρήγορες αναζητήσεις διευθύνσεων MAC προορισμού. Το CAM επιτρέπει στον διακόπτη να προσδιορίσει γρήγορα τη θύρα εξόδου για κάθε πακέτο.

* backplane υψηλής ταχύτητας: Ο εσωτερικός δίαυλος (backplane) που συνδέει τις θύρες διακόπτη πρέπει να χειριστεί υψηλές τιμές δεδομένων. Τα γρηγορότερα backplanes, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες όπως σειριακές συνδέσεις υψηλής ταχύτητας, είναι απαραίτητες για την εναλλαγή υψηλής απόδοσης.

* buffering: Οι διακόπτες χρησιμοποιούν buffer για να αποθηκεύσουν προσωρινά πακέτα όταν συμβαίνει η συμφόρηση του δικτύου. Τα μεγαλύτερα buffer μπορούν να βοηθήσουν στην άμβλυνση των μειώσεων της απόδοσης κατά τη διάρκεια προσωρινών αιχμών κυκλοφορίας. Οι ευφυείς αλγόριθμοι buffering χρησιμοποιούνται επίσης για να δοθούν προτεραιότητα σε ορισμένους τύπους κυκλοφορίας.

* Έλεγχος ροής: Μηχανισμοί για την πρόληψη της υπερχείλισης buffer και την εξασφάλιση σταθερής λειτουργίας του δικτύου, όπως η αντισυμπλίωση, τα πλαίσια παύσης και ο περιορισμός του ποσοστού.

* Παράλληλη επεξεργασία: Οι διακόπτες υψηλής τεχνολογίας χρησιμοποιούν συχνά πολλαπλούς επεξεργαστές και ASIC που εργάζονται παράλληλα για να επεξεργάζονται πακέτα ταυτόχρονα, μεγιστοποιώντας τη διακίνηση.

Οι συγκεκριμένες τεχνικές που χρησιμοποιούνται εξαρτώνται από την αρχιτεκτονική, τις δυνατότητες και το σημείο τιμών του διακόπτη. Οι διακόπτες υψηλότερου βαθμού χρησιμοποιούν γενικά ένα συνδυασμό αυτών των μεθόδων για την απόδοση της βέλτιστης απόδοσης.