¿Qué es un conmutador de capa 2?
La tecnología de conmutación de Capa 2 es relativamente madura. Los conmutadores de Capa 2 son dispositivos de capa de enlace de datos que pueden identificar la información de la dirección MAC en los paquetes de datos, reenviarlos en función de la dirección MAC y comparar estas direcciones MAC con las correspondientes. El puerto se registra en su propia tabla de direcciones interna. El flujo de trabajo específico es el siguiente:
(1) Cuando el conmutador recibe un paquete de datos de un determinado puerto, primero lee la dirección MAC de origen en el encabezado del paquete, para saber que la máquina con el dirección MAC de origen está conectada en qué puerto;
(2) Lea la dirección MAC de destino en el encabezado del paquete y busque el puerto correspondiente en la tabla de direcciones;
(3) Como. como se muestra en la tabla Si hay un puerto correspondiente a la dirección MAC de destino, copie el paquete de datos directamente a este puerto
(4) Si el puerto correspondiente no se puede encontrar en la tabla, transmita el paquete de datos; a todos los puertos Cuando la máquina de destino responde a la máquina de origen, el conmutador puede aprender a qué puerto corresponde la dirección MAC de destino y no es necesario transmitir a todos los puertos la próxima vez que transmita datos.
Al realizar un ciclo continuo de este proceso, se puede conocer la información de la dirección MAC de toda la red. Así es como el conmutador de Capa 2 establece y mantiene su propia tabla de direcciones.
Se pueden inferir los siguientes tres puntos del principio de funcionamiento de los conmutadores de capa 2:
(1) Dado que el conmutador conmuta datos en la mayoría de los puertos simultáneamente, esto requiere un bus de conmutación muy amplio. Ancho de banda, si el conmutador de capa 2 tiene N puertos, el ancho de banda de cada puerto es M y el ancho de banda del bus del conmutador excede N × M, entonces el conmutador puede lograr una conmutación a velocidad de línea
(2) Conozca las conexiones del puerto La dirección MAC de la máquina se escribe en la tabla de direcciones El tamaño de la tabla de direcciones (generalmente expresado de dos maneras: una es BEFFER RAM y la otra es el valor de entrada de la tabla MAC El tamaño de la tabla de direcciones). afecta la capacidad de acceso del conmutador;
(3) Otra cosa es que los conmutadores de Capa 2 generalmente contienen chips ASIC (Aplicación en un Circuito Integrado específico) especialmente utilizados para procesar el reenvío de paquetes de datos, por lo que la velocidad de reenvío puede ser muy rápido. Dado que cada fabricante utiliza diferentes ASIC, esto afecta directamente el rendimiento del producto.
Los tres puntos anteriores son también los principales parámetros técnicos para juzgar el rendimiento de los conmutadores de Capa 2 y Capa 3. Preste atención a este punto al considerar la selección del equipo.
(2) Tecnología de enrutamiento
El enrutador funciona en la tercera capa del modelo OSI: la operación de la capa de red. Su modo de trabajo es similar a la conmutación de la segunda capa, pero el enrutador. Funciona en la tercera capa. Esta diferencia determina que el enrutamiento y la conmutación utilizan información de control diferente al transmitir paquetes e implementan funciones de diferentes maneras. El principio de funcionamiento es que hay una tabla dentro del enrutador. Lo que esta tabla indica es si desea ir a un lugar determinado, adónde debe ir a continuación. Si puede encontrar el paquete de datos en la tabla de enrutamiento, adónde debe ir. ¿Siguiente? La información se agrega y se reenvía; si no se sabe adónde ir a continuación, el paquete se descarta y se devuelve un mensaje a la dirección de origen.
La tecnología de enrutamiento básicamente tiene solo dos funciones: determinar la ruta óptima y reenviar paquetes de datos. Se escribe diversa información en la tabla de enrutamiento y el algoritmo de enrutamiento calcula la mejor ruta a la dirección de destino y luego el paquete de datos se envía mediante un mecanismo de reenvío relativamente simple y directo. El siguiente enrutador que recibe los datos continúa reenviando de la misma manera, y así sucesivamente, hasta que el paquete de datos llega al enrutador de destino.
Hay dos formas diferentes de mantener las tablas de enrutamiento. Uno es actualizar la información de enrutamiento y publicar parte o toda la información de enrutamiento. Los enrutadores aprenden la información de enrutamiento entre sí para dominar la topología de toda la red. Este tipo de protocolo de enrutamiento se denomina protocolo de enrutamiento por vector de distancia. transmitir su propia información de estado de enlace, aprender la información de enrutamiento de toda la red a través del aprendizaje mutuo y luego calcular la mejor ruta de reenvío. Este tipo de protocolo de enrutamiento se denomina protocolo de enrutamiento de estado de enlace.
Dado que el enrutador necesita realizar una gran cantidad de trabajo de cálculo de ruta, la capacidad de funcionamiento del procesador general determina directamente su rendimiento. Por supuesto, este juicio todavía se aplica a los enrutadores de gama media a baja, porque los enrutadores de gama alta a menudo adoptan diseños de arquitectura de sistema de procesamiento distribuido.
(3) Tecnología de conmutación de tres capas
La publicidad de la tecnología de tres capas en los últimos años ha hecho que le hormigueen los oídos y la gente grita sobre la tecnología de tres capas en todas partes. La gente dice que esta es una tecnología muy nueva, algunas personas también dicen que la conmutación de Capa 3 es solo una pila de enrutadores y conmutadores de Capa 2, y no hay nada nuevo. ¿Es este realmente el caso? 3 conmutadores a través de un proceso de trabajo de red simple.