以太網(wǎng)交換機(jī)關(guān)鍵技術(shù)探討，組播技術(shù)與流量控制

一直以來，交換機(jī)都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?a href="/tags/以太網(wǎng)交換機(jī)" target="_blank">以太網(wǎng)交換機(jī)的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、以太網(wǎng)交換機(jī)關(guān)鍵技術(shù)——組播技術(shù)

以太網(wǎng)交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，尤其是多媒體應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)涉及點(diǎn)到多點(diǎn)通信的問題，組播技術(shù)是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)通信的常用方式，傳統(tǒng)的點(diǎn)到多點(diǎn)通信方式，不僅浪費(fèi)帶寬、也容易產(chǎn)生延遲和擁塞，甚至?xí)a(chǎn)生一些無用的廣播報(bào)文，對(duì)系統(tǒng)性能帶來負(fù)面影響。組播技術(shù)中發(fā)送者只需要發(fā)送一次報(bào)文，路由器和交換機(jī)就會(huì)自動(dòng)把報(bào)文復(fù)制給每一個(gè)真正想要接收?qǐng)?bào)文的終端。通過這種方式有效解決了點(diǎn)到多點(diǎn)的傳送問題，需要注意的是網(wǎng)絡(luò)層組播的實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，需要對(duì)第三層和第二層的組播功能進(jìn)行詳細(xì)的分析，這其中會(huì)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)和GMRP技術(shù)。GMRP技術(shù)是實(shí)現(xiàn)組播技術(shù)的前提，如果想要在被路由器隔斷的幾個(gè)交換域內(nèi)實(shí)現(xiàn)組播，就需要利用到組播路由協(xié)議和IGMP。比如：三層交換機(jī)作為核心交換網(wǎng)絡(luò)，在支持GMRP的同時(shí)，也支持組播路由協(xié)議和IGMP。

根據(jù)協(xié)議的作用范圍，組播協(xié)議分為主機(jī)-路由器之間的協(xié)議，即組播成員管理協(xié)議，以及路由器-路由器之間協(xié)議，主要是各種路由協(xié)議。組成員關(guān)系協(xié)議包括 IGMP(互連網(wǎng)組管理協(xié)議);組播路由協(xié)議又分為域內(nèi)組播路由協(xié)議及域間組播路由協(xié)議兩類。域內(nèi)組播路由協(xié)議包括 PIM-SM、PIM-DM、DVMRP 等協(xié)議，域間組播路由協(xié)議包括 MBGP、MSDP 等協(xié)議。同時(shí)為了有效抑制組播數(shù)據(jù)在二層網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)散，引入了 IGMP Snooping 等二層組播協(xié)議。

通過 IGMP 和二層組播協(xié)議，在路由器和交換機(jī)中建立起直聯(lián)網(wǎng)段內(nèi)的組成員關(guān)系信息，具體地說，就是哪個(gè)接口下有哪個(gè)組播組的成員。域內(nèi)組播路由協(xié)議根據(jù) IGMP 維護(hù)的這些組播組成員關(guān)系信息，運(yùn)用一定的組播路由算法構(gòu)造組播分發(fā)樹，在路由器中建立組播路由狀態(tài)，路由器根據(jù)這些狀態(tài)進(jìn)行組播數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。域間組播路由協(xié)議根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中配置的域間組播路由策略，在各自治系統(tǒng)(AS，Autonomous System)間發(fā)布具有組播能力的路由信息以及組播源信息，使組播數(shù)據(jù)能在域間進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

二、以太網(wǎng)交換機(jī)關(guān)鍵技術(shù)——流量控制

流量控制是以太網(wǎng)交換機(jī)中的關(guān)鍵技術(shù)，可以避免緩沖區(qū)出現(xiàn)溢出情況，避免數(shù)據(jù)包丟失。引入流量控制機(jī)制，以太網(wǎng)交換機(jī)就可以有效限制網(wǎng)絡(luò)訪問機(jī)制，對(duì)緩沖區(qū)設(shè)置上限，限制緩沖區(qū)的發(fā)送速率，將發(fā)送源關(guān)閉一段時(shí)間。比如：在全雙工環(huán)境中，交換機(jī)端口和終端之間會(huì)連接一個(gè)沒有使用的發(fā)送和接收通道，這一通道的存在讓交換機(jī)無法產(chǎn)生一次沖突，去停止終端發(fā)送，終端就會(huì)一直發(fā)送，直到交換機(jī)的緩沖區(qū)溢出。采用流量控制方式，可以在全雙工環(huán)境下，產(chǎn)生一個(gè)PAUSE幀，將其發(fā)送給工作站，就可以讓交換機(jī)有足夠的時(shí)間釋放緩沖區(qū)。

兩種控制流量的方式：

1， 在半雙工方式下，流量控制是通過反向壓力(backpressure)即我們通常說的背壓計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)的，這種計(jì)數(shù)是通過向發(fā)送源發(fā)送jamming信號(hào)使得信息源降低發(fā)送速度。

2， 在全雙工方式下，流量控制一般遵循IEEE 802.3X標(biāo)準(zhǔn)，是由交換機(jī)向信息源發(fā)送“pause”幀令其暫停發(fā)送。

有的交換機(jī)的流量控制會(huì)阻塞整個(gè)lan的輸入，這樣大大降低了網(wǎng)絡(luò)性能;高性能的交換機(jī)僅僅阻塞向交換機(jī)擁塞端口輸入幀的端口。采用流量控制，使傳送和接受節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)流量得到控制，可以防止數(shù)據(jù)包丟失。

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