[aipuwaton]网络工程师的基本知识:掌握核心开关

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在网络工程领域,了解核心开关对于确保有效的数据处理和无缝通信至关重要。核心开关的功能是网络的骨干,从而促进了不同子网络之间的数据传输。本文概述了六个基础概念,每个网络工程师都应掌握以优化其对核心开关的使用并增强整体网络性能。

了解背板带宽

背板带宽(也称为开关容量)是开关接口处理器和数据总线之间的最大数据吞吐量。想象一下,这是立交桥上车道的总数 - 更多的车道意味着更多的流量可以顺利流动。鉴于所有端口通信都通过了背板,因此该带宽通常在高流量时期充当瓶颈。带宽越大,可以同时处理的数据越多,从而导致数据交换更快。相反,有限的带宽将减慢数据处理。

关键公式:
背板带宽=端口×端口速率×2

例如,配备了24个端口的开关以1 Gbps运行,将具有48 Gbps的背板带宽。

第2层和第3层的数据包转发率

网络中的数据由许多数据包组成,每个数据包都需要处理资源。转发率(吞吐量)表示在特定时间范围内可以处理多少数据包,不包括数据包丢失。该措施类似于桥上的交通流量,是第3层开关的关键性能指标。

线速切换的重要性:
为了消除网络瓶颈,开关必须实现线速开关,这意味着它们的开关速率与外发数据的传输速率相匹配。

吞吐量计算:
吞吐量(MPPS)= 10 Gbps端口的数量×14.88 mpps + 1 Gbps端口×1.488 MPPS + 100 Mbps端口×0.1488 MPPS的数量。

具有24 1 Gbps端口的开关必须达到35.71 MPP的最小吞吐量,以有效地促进非阻滞数据包交换。

可伸缩性:计划未来

可伸缩性包括两个主要维度:

插槽计数

开关中的插槽数确定可以安装多少个功能和接口模块。每个模块占据一个插槽,因此限制了交换机可以支持的最大端口数。

模块类型

多种支持的模块类型(例如,LAN,WAN,ATM)增强了开关对不同网络要求的适应性。例如,LAN模块应包括RJ-45和GBIC等各种形式,以满足不同的网络需求。

第4层切换:增强网络性能

第4层切换通过不仅评估MAC地址或IP地址,还评估TCP/UDP应用程序端口号来加快对网络服务的访问。第4层开关专为高速Intranet应用程序而设计,不仅增强了负载平衡,还可以根据应用程序类型和用户ID提供控件。该位置第4层切换为理想的安全网,而不是未经授权访问敏感服务器。

模块冗余:确保可靠性

冗余是维护强大网络的关键。包括核心开关在内的网络设备应具有冗余功能,以最大程度地减少故障期间的停机时间。重要组件(例如管理和电源模块)必须具有故障转移选项,以确保稳定的网络操作。

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路由冗余:提高网络稳定性

实施HSRP和VRRP协议可确保有效的负载平衡和核心设备的热备份。如果在核心或双聚合开关设置内发生开关故障,系统可以快速过渡到备份度量,从而确保无缝冗余并保持整体网络完整性。

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结论

将这些核心开关洞察力纳入您的网络工程库中可以显着提高您在管理网络基础架构中的运营效率和有效性。通过掌握诸如背面带宽,数据包转发率,可扩展性,第4层切换,冗余和路由协议等概念,您可以在越来越多的数据驱动的世界中将自己定位在曲线之前。

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发布时间:1月16日至2025年