バックプレーン帯域幅=ポート数 × ポート レート × 2

ヒント: レイヤ 3 スイッチの場合、転送速度とバックプレーン帯域幅が両方とも必須の最小要件を満たしている場合にのみ、適格なスイッチとなります。

例えば、

スイッチに 24 個のポートがあるのはなぜですか?

バックプレーン帯域幅=24 * 1000 * 2/1000=48Gbps。

2 第 2 層と第 3 層のパケット転送速度

ネットワーク内のデータはデータ パケットで構成されており、各データ パケットの処理によりリソースが消費されます。 転送速度 (スループットとも呼ばれます) は、パケット損失なしで単位時間あたりに通過するデータ パケットの数を指します。 スループットは陸橋のトラフィック フローのようなもので、レイヤ 3 スイッチの最も重要なパラメータであり、スイッチの特定のパフォーマンスを表します。 スループットが小さすぎるとネットワークのボトルネックとなり、ネットワーク全体の伝送効率に悪影響を及ぼします。 スイッチは、スイッチングのボトルネックを最大限に排除するために、ワイヤスピードのスイッチングを達成できなければなりません。つまり、スイッチング速度が伝送路上のデータ伝送速度に達する必要があります。 レイヤ 3 コア スイッチの場合、ノンブロッキング ネットワーク伝送を実現したい場合は、レートを公称レイヤ 2 パケット転送レート以下にすることも、公称レイヤ 3 パケット転送レート以下にすることもできます。転送レートが高い場合、スイッチは 2 番目と 3 番目の層を実行します。 レイヤ切り替え時に回線速度を実現できます。

すると式は次のようになります

スループット (Mpps) {{0}} 10-ギガビット ポート数 × 14.88 Mpps プラス ギガビット ポート数 × 1.488 Mpps プラス 100-Mbit ポート数 × 0.1488 Mpps。

計算されたスループットがスイッチのスループットよりも小さい場合、ワイヤ速度に達する可能性があります。

ここで、10- メガビット ポートと 100- メガビット ポートが存在する場合はカウントアップされ、存在しない場合は無視できます。

例えば、

24 ギガビット ポートを備えたスイッチの場合、すべてのポートがワイヤ スピードで動作するときにノンブロッキング パケット スイッチングを保証するには、完全に設定されたスループットが 24×1.488 Mpps=35.71 Mpps に達する必要があります。 同様に、スイッチが最大 176 ギガビット ポートを提供できる場合、そのスループットは少なくとも 261.8 Mpps (176×1.488 Mpps=261.8 Mpps) である必要があります。これが実際のノンブロッキング構造設計です。

では、どうすれば 1.488Mpps を実現できるのでしょうか?

パケット転送回線速度の測定基準は、単位時間当たりに送信される64バイトのデータパケット数（最小パケット数）を計算基準としています。 ギガビット イーサネットの場合、計算方法は次のとおりです: 1,000,000,000bps/8bit/(64 plus 8 plus 12)byte=1,488,095pps注: イーサネット フレームが 64 バイトの場合、フレーム ヘッダーは 8 バイト、フレーム ギャップは 12 バイトの固定オーバーヘッドになります。 したがって、ライン速度のギガビット イーサネット ポートが 64 バイトのパケットを転送する場合、パケット転送レートは 1.488Mpps になります。 ファスト イーサネットのポート転送レートは、ギガビット イーサネットの 148.8kpps のちょうど 10 分の 1 です。

このデータを使用できます。

したがって、上記の 3 つの条件 (バックプレーン帯域幅、パケット転送速度) が満たされる場合、このコア スイッチは真にリニアでノンブロッキングであると言えます。

一般に、両方の要件を満たすスイッチが認定されたスイッチです。

比較的大きなバックプレーンと比較的小さなスループットを備えたスイッチは、アップグレードおよび拡張機能を維持できることに加えて、ソフトウェア効率や特殊なチップ回路設計に問題があります。 バックプレーンは比較的小さいです。 スループットが比較的大きいスイッチは、全体的なパフォーマンスが比較的高くなります。 ただし、バックプレーンの帯域幅についてはメーカーの宣伝は信頼できますが、スループットについてはメーカーの宣伝は信頼できません。後者は設計値であり、テストは非常に難しく、ほとんど意味がないからです。

3. スケーラビリティ

スケーラビリティには次の 2 つの側面が含まれる必要があります。

1. スロットは、さまざまな機能モジュールおよびインターフェイス モジュールを取り付けるために使用されます。 各インターフェイス モジュールが提供するポートの数は決まっているため、基本的にスロットの数によってスイッチが収容できるポートの数が決まります。 さらに、すべての機能モジュール（スーパー エンジン モジュール、IP 音声モジュール、拡張サービス モジュール、ネットワーク モニタリング モジュール、セキュリティ サービス モジュールなど）がスロットを占有する必要があるため、スロットの数がスイッチの拡張性を基本的に決定します。 。

2. サポートされるモジュール タイプ (LAN インターフェイス モジュール、WAN インターフェイス モジュール、ATM インターフェイス モジュール、拡張機能モジュールなど) が増えるほど、スイッチの拡張性が強化されることは間違いありません。 LAN インターフェース モジュールを例にとると、大規模および中規模のネットワークにおける複雑な環境やネットワーク アプリケーションのニーズを満たすために、RJ-45 モジュール、GBIC モジュール、SFP モジュール、10Gbps モジュールなどを含める必要があります。

4. レイヤ4スイッチング

レイヤ 4 スイッチングは、ネットワーク サービスへの高速アクセスを可能にするために使用されます。 レイヤ 4 スイッチングでは、送信を決定するための基準は、MAC アドレス (レイヤ 2 ブリッジ) または送信元/宛先アドレス (レイヤ 3 ルーティング) だけでなく、TCP/UDP (レイヤ 4) アプリケーション ポート番号でもあります。高速イントラネット アプリケーション。 4層スイッチングでは、ロードバランシング機能に加え、アプリケーションタイプやユーザーIDに基づく送信フロー制御機能もサポートします。 さらに、レイヤー 4 スイッチはサーバーの直前に配置され、アプリケーション セッションのコンテンツとユーザー権限を認識するため、不正なサーバー アクセスを防ぐための理想的なプラットフォームとなります。 レイヤ 4 スイッチングには、ソフトウェア設計と回路処理能力設計が含まれます。

5. モジュールの冗長性

冗長機能は、ネットワークの安全な動作を保証します。 どのメーカーも、その製品が動作中に故障しないことを保証することはできません。 障害発生時に迅速に切り替えられるかどうかは、機器の冗長性能力に依存します。 コア スイッチの場合、ネットワークの安定した動作を最大限に確保するために、重要なコンポーネントには管理モジュールの冗長性や電源の冗長性などの冗長性機能が必要です。

6. ルーティングの冗長性

HSRP および VRRP プロトコルを使用して、コア機器の負荷分散とホット バックアップを確保します。 コアスイッチとデュアルコンバージェンススイッチのスイッチに障害が発生した場合、3層ルーティングデバイスと仮想ゲートウェイが素早く切り替わり、デュアルライン冗長バックアップを実現します。 ネットワーク全体の安定性を確保します。

私たちは大衆科学の下にいます:

スイッチのアグリゲーション層の主な機能は次のとおりです。
1. アクセス層でユーザー トラフィックを集約し、データ パケット送信の集約、転送、スイッチングを実行します。
2. ローカル ルーティング、フィルタリング、トラフィック バランシング、QoS 優先度管理、セキュリティ メカニズム、IP アドレス変換、トラフィック シェーピング、マルチキャスト管理およびその他の処理を実行します。
3. 処理結果に従って、ユーザー トラフィックはコア スイッチング層に転送されるか、ローカルにルーティングされます。
4. さまざまなプロトコルの変換 (ルーティング サマリーや再配布など) を完了し、コア層が異なるプロトコルを実行しているエリアに接続できるようにします。