荔园在线
荔园之美，在春之萌芽，在夏之绽放，在秋之收获，在冬之沉淀
[回到开始]
[上一篇][下一篇]
发信人: magpie (等待。。。。。。。。), 信区: Internet
标 题: 怎样选择交换机
发信站: 荔园晨风BBS站 (Sun Dec 30 16:48:09 2001), 转信
网络界曾有一个梦想——所有的网络(包括工作站在内)都由配备ATM的设备组成
。这一想法的确很有远。今天,已经有一部分网络实现了这一梦想,但绝大多数的实
际应用尚未达到这一目标,工作站还装备着以太网、令牌环或快速以太网NIC,ATM交
换机仍只被当作高速、抗故障和基于标准的主干网设备,用来接入广域ATM网络。
然而,ATM交换机速度极快,能处理数据、视频和话音等复杂应用。利用ATM交换
机,您可以构造一个能快速修复故障并在网络中动态分布负载的主干网。ATM以一种
前所未有的方式集成了局域网和广域网。而且,它还是基于公共标准的。但是,采用
ATM技术的各种交换机的性能绝非完全相同。功能强大的自行芯片设计和先进的软
件将为实际应用带来巨大的效益。我们将借本文探讨用户在规划ATM网络时应怎样
选择ATM交换机的几个问题。当然,另外一些问题也同等重要,如物理接口范围和密
度,如何将工作站分配到仿真LAN,每个仿真LAN能支持多少台客户机等。
LAN和ATM须紧密集成
ATM交换机必须能够有效地支持以分组开始的信息。如果要使交换机足够灵活
,能直接支持以太网、令牌环、快速以太网和FDDI,那么,就必须在交换机中嵌入高
速SAR功能(分段和重组)。如果SAR能在OC-12c/STM-4c(622Mbps)上运行,那么,LAN
到ATM的转换也就不会变慢。集成化多层次LAN/ATM交换机的优势在于简便。具有真
正意义的ATM交换机能通过PN NI(专用网络到网络接口)很好地融入主干网,而不是
仅有ATM上行链路的布线柜交换机。这意味着它具有名副其实的负载平衡和从链接
故障中的迅速恢复功能。不支持LAN接口的交换机也需要处理来自LAN的数据。因为
位于LAN交换机之后的工作站没有ATM接口,所以无法对其实施流控制。由此看来,有
效的缓冲、大缓冲区和智能化信元丢弃机制举足轻重。
交换机须具备传输所有信息的能力和结构
简易结构使用的是被I/O模块环绕的中央交换引擎,所有信息流均通过该中央引
擎。当负载较轻时,这样的设计往往会工作得很出色。然而,随着I/O模块的逐步增
加,交换引擎上的负载不断加大,这时,中央交换引擎就有可能产生单点故障。
另一种可选方法——完全交换矩阵设计起来就更加复杂。它要求每个模块自己
就是一个交换引擎,并且具有到其它各个模块的全双工通路。交换机内部呈完全互
连的网状。其交换能力与端口的数量成正比,也就是说,每增加一个模块,交换能力
也随之增加。采用此方法的交换模块的故障只影响该模块,但被集中的非交换? (如
网络管理功能)很容易变得过剩。
ATM交换机可能出现两种类型的阻塞:
1.结构阻塞——当交换机的结构容量小于输入总和时,将会出现结构阻塞。这
时,即使负载很轻,交换机也可能会丢弃信元。而建立一个真正的快速结构是相当困
难的,因此,大多数ATM交换机的OC-3c/STM1端口数被限制在16～32个。
2.队列头阻塞——如果交换机中的排队结构过于简单,通常是在每个输入端口
仅有一个队列时,就会出现队列头阻塞。比如,一个交换机的某个端口上的一个输出
被阻塞,而位于另一个端口的输入队列头的信元正等待该输出,此时,排在它后面的
信元也不得不等待,即便它们的目的地是其它输出。更有甚者,即使位于它后面的信
元被定义了保证优先级的CBR或VBR也不能幸免。
为了防止队列头阻塞,交换机的每个输入端口都应该将信息流排在多个队列,每
个输出端口和服务类的组合使用一个输入端口。Xylan公司的X-Cell在每个输入端
口动态地建立了2304条队列,足以支持六类各有384个输出端口的服务。
缓冲区管理至关重要
有时,交换机不得不缓冲数据。许多输入端可能会同时与一个输出端通信。例
如,几个工作站同时向一个服器发文件,或者来自不同地点的信息流同时发往交换机
内部的一个中继端口;此外,输入端可能向一个较慢的输出端口发数据。例如,一个
OC-12c/STM-4c 中继端口可能向一个OC-3c/STM--1(155Mbps)LAN交换机发数据。在
上述两种情况下,信息的进入速度总是比信息的发出速度快。面对这种情况,用户只
有三种选择:
1.交换机控制输入流量,通知它们放慢速度,但目前您无法对基于LAN的设备实施流
量控制。
2.交换机可以丢弃一部分信元,但这绝不是一个好方法。
3.交换机缓冲信元,并尽可能快地将其发出。
显而易见,缓冲信元的方法较好。但所有的缓冲机制并非完全等效。大多数
ATM交换机采用输出缓冲技术,在所有端口都以相同速率运行的小型交换机上效果相
当好。然而,随着交换机不断增大,当以不同速率运行的端口需要彼此通信时,输出
缓冲区也要随之不断加大。经过一段时间后,提供足够的缓冲区所付出的代价高昂
,而且,交换机不得不降低服务级别。
另一种可选的方法是DIBOC(具有输出控制的分布式输入缓冲)。这项新技术缓
冲每个输入,输入与输出"通话",只有当输出带宽可用时,才在交换机之间传输信元
。DIBOC在突发性的应用(如跨ATM主干网传送基于LAN的信息流)中尤为有效。
但是,仅有有效的缓冲技术还远远不够,交换机还需要有足够的缓冲区,以便支
持大的突发信息流。可以想象,假设一栋建筑物中的交流电中断了几分钟,电力恢复
后,所有工作站连接被重新建立,大信息流"浪潮"冲击着主干网。一个OC-3c/STM-1
连接每2.7微秒就发出一个信元,也就是说,在1/100秒内发出3700个信元。此时配有
64个OC-3c/STM-1端口的交换机也同时"爆炸",在1/10秒需接受超过236万个信元。
丢弃信元的过程需要智能化
即使采用非常先进的缓冲区管理技术,并使用巨大的缓冲区,在负载重时,交换
机偶尔也不得不丢弃一些信元。此时,智能化的信元丢弃就显得格外重要。
当交换机过载并丢弃了一个信元时,工作站必须重发该信元所在分组中的全部
信元。但实际情况往往会很糟,像TCP这样的协议也会将坏分组后面的所有分组重发
,而随机丢弃100个信元可能会增加数千个信元的负载。这绝不是一个好的解决方案
。
交换机应该做的是从尽可能少的对话中智能化地丢弃信元。EPD和PPD(早期分
组丢弃和部分分组丢弃)做得都相当出色。当出现过度拥挤时,它们用头信息定位信
元"队列"(信元队列是源于一个分组的信元系列)。已进入缓冲区的信元队列可以继
续前进,新的信元队列则不许进入业已拥挤不堪的缓冲区。EPD和PPD能明显地提
高帧级的吞吐量。
另外,RED(随机早期监测)能使交换机以循环方式,跨所有目的地为同一拥塞输
出端口的连接调用PPD/EPD。这使得第四层协议中的重新传输定时器不同步,从而遏
止重新传输,明显地改善整个网络的吞吐量。
ATM交换机须支持多种信息流类型
ATM的设计初衷是在同一个网络上传送各种各样的信息流,这是采用ATM作为主
干网的最根本的理由。各种信息流特点各异,如最大延迟、延迟变化、时序、拥塞
控制等。最理想的状态是ATM交换机应能支持全部重要的QoS类型。然而,多数ATM交
换机都不能做到这一点。Xylan配有X-Cell支持的OmniSwitch可以支持所有重要的
服务类,并为它们指定优先级。交换机的每个端口都有一个专用队列,用于该交换机
所支持的各类服务,如带有PRS的CBR、CBR、rt-VBR、nrt-VBR、ABR和UBR。
路由是对ATM交换机的一个重要补充
有些人认为,ATM交换最终将取代路由。但在TCP/IP和NetWare这样的协议尚未
超越其目前格式时,这两种功能仍将紧密交织在一起。利用LAN仿真,ATM能提供一种
高效、定义良好、标准化且能在一个广播域中传送信息的方法。而路由则为信息传
送提供了一种高效、定义良好、标准化且能在广播域之间传送信息的方法。
许多ATM交换机不支持路由。一般来说,此时就需要一个额外的独立路由器。而
XylanOMNI-9便具备了集成的IP和IPX路由功能.
--
◢■◣◢ 我 ■ ◣ 等待的心，你懂
■■■ 心 ■ ■■
◥■ ■ 已 ■■◤
◥ 碎 ■ ■◤
◥◤
※ 来源:·荔园晨风BBS站 bbs.szu.edu.cn·[FROM: 192.168.1.76]
[回到开始]
[上一篇][下一篇]
荔园在线首页 友情链接：深圳大学 深大招生 荔园晨风BBS S-Term软件 网络书店