コアスイッチに影響を与える要因は何ですか?

コアスイッチに影響を与える要因は何ですか?

 

コアスイッチの選択の主なパラメータ: スケーラビリティ、転送速度、バックプレーン帯域幅、4 層スイッチング、システムの冗長性、およびその他のパラメータ。

 

コアスイッチはすべてモジュラー構造を採用し、かなりの数のスロットを備え、強力なネットワーク拡張機能を備えている必要があります.実際または将来のニーズに応じて、さまざまな数、さまざまなレート、さまざまなインターフェイスタイプのモジュールを選択して、絶え間なく変化するネットワークのニーズ. .

 

▐ コアスイッチに影響を与える要因は何ですか?

 

1. バックプレーン帯域幅

スイッチング容量とも呼ばれるバックプレーン帯域幅は、高架が所有するレーンの合計のように、スイッチ インターフェイス プロセッサまたはインターフェイス カードとデータ バスの間で処理できるデータの最大量です。ポート間のすべての通信はバックプレーンを介して完了する必要があるため、バックプレーンが提供できる帯域幅がポート間の同時通信のボトルネックになります。

 

 

 

帯域幅が大きいほど、各ポートに提供される使用可能な帯域幅が大きくなり、データ交換速度が速くなります。帯域幅が小さいほど、各ポートに提供される使用可能な帯域幅が小さくなり、データ交換速度が遅くなります。

 

つまり、バックプレーンの帯域幅がスイッチのデータ処理能力を決定し、バックプレーンの帯域幅が高いほど、データ処理能力が高くなります。ネットワークの全二重ノンブロッキング伝送を実現したい場合は、最小バックプレーン帯域幅要件を満たす必要があります。

次のように計算されます。

 

バックプレーン帯域幅 = ポート数 x ポートレート x 2

 

ヒント：

 

レイヤ 3 スイッチの場合、転送レートとバックプレーン帯域幅のみがスイッチとしての資格を得る最小要件を満たし、両方が不可欠です。

 

2. レイヤ 2 とレイヤ 3 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、各データ パケットの処理はリソースを消費します。転送レート (スループットとも呼ばれます) は、単位時間内にパケット損失なしで通過する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示します。

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になり、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、ワイヤ スピードのスイッチングを実現できる必要があります。つまり、スイッチング レートが伝送ライン上のデータ伝送速度に達し、スイッチングのボトルネックが可能な限り解消される必要があります。

レイヤ 3 コアスイッチの場合、ネットワークのノンブロッキング伝送を実現する場合、レートは ≤ 公称レイヤ 2 パケット転送レートであり、レートは ≤ 公称レイヤ 3 パケット転送レートである場合、スイッチはレイヤ 2 およびレイヤ 3 パケットを実行しています。レイヤを切り替えると、ワイヤ スピードを実現できます。

 

計算式:

スループット (Mpps) = 10 ギガビット ポートの数 × 14.88 Mpps + ギガビット ポートの数 × 1.488 Mpps + 100 メガビット ポートの数 × 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低い場合は、ワイヤ スピードを達成できます。

 

ここでは、10Gigabitポートと100Gigabitポートがあればカウントアップします。

 

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、これは真のノンブロッキング ファブリック設計です。

 

3. スケーラビリティ

 

スケーラビリティには、次の 2 つの側面が含まれている必要があります。

 

1. スロットの数: スロットは、さまざまな機能モジュールとインターフェイス モジュールをインストールす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一定であるため、スイッチが収容できるポートの数は基本的にスロットの数によって決まります。

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、ネットワーク監視モジュール、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、スロットの数によってスイッチのスケーラビリティが基本的に決まります。セックス。

 

2. モジュール タイプ: 間違いなく、サポートされるモジュール タイプ (LAN インターフェース モジュール、WAN インターフェース モジュール、ATM インターフェース モジュール、拡張機能モジュールなど) が多ければ多いほど、スイッチのスケーラビリティが強化されます。 LANインターフェースモジュールを例にとると、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て、大規模および中規模ネットワークの複雑な環境とネットワークアプリケーションのニーズを満たす必要があります.

 

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、伝送を決定するための基礎は、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。

レイヤ 4 スイッチングは、ロード バランシング機能に加えて、アプリケーション タイプとユーザ ID に基づく送信フロー制御機能もサポートしています。さらに、サーバーの直前に配置されたレイヤー 4 スイッチは、アプリケーション セッションのコンテンツとユーザーのアクセス許可を認識し、サーバーへの不正アクセスを防止するための理想的なプラットフォームとなります。

 

5. モジュールの冗長性

 

冗長性は、ネットワークの安全な運用を保証するものです。動作中に製品が故障しないことを保証できるメーカーはありません。障害が発生したときに迅速に切り替える機能は、機器の冗長性に依存します。

コアスイッチの場合、重要なコンポーネントは、ネットワークの安定した動作を最大限に保証するために、管理モジュールの冗長性、電源の冗長性などの冗長性機能を備えている必要があります。

 

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、コアスイッチとデュアル アグリゲーション スイッチのスイッチが故障した場合、レイヤ 3 ルーティング機器と仮想ゲートウェイを迅速に切り替えて、二重回線の冗長バックアップ ネットワーク全体の安定性を保証します。

WiFi6ルーターの標準機能

WiFi6ルーターの標準機能

 

WiFi6ルーター の標準機能には、OFDMA、MU-MIMO、1024-QAM などのパラメータが含まれており、これらによってのみ「真の」WiFi6ルーター と見なすことができます。一部またはエッジのみが WiFi6ルーター と呼ばれ、WiFi5 の拡張バージョンによく似ていますが、実際の WiFi6ルーター の優れたパフォーマンスを享受することはできません。ただし、一部のメーカーは、チャネル幅やその他のパフォーマンスの観点からルーターを分割するために、他のいくつかの概念もパッケージ化しています。たとえば、WiFi6ルーター+ の概念の本質は、ルーターのチャネル幅が 160MHz に拡大されたことを意味し、本質は WiFi6ルーター テクノロジーのアップグレード バージョンではなく、依然として WiFi6ルーター テクノロジーに従います。さらに、そのようなWiFi6ルーターは、メーカーが今年発売しただけでなく、メーカーがコンセプトとして使用するのは今年だけです.ルーターのパラメーターに注意を払ってきたパートナーは、WiFi6ルーター+ の概念に準拠したルーターが 2018 年 10 月にはすでに市場に出回っていることに気付くでしょう。メーカーが言うように、WiFi6ルーターかWiFi6ルーター+ルーターかは重要ではなく、重要なのは、ルーターが実際にどの技術を使用し、どのパラメータをサポートし、実際にどのような使用効果を達成できるかです。

 

WiFi6ルーター テクノロジーの特定のパラメーターの特徴、特に WiFi5 よりも優れている理由を説明しましょう。

 

OFDMA、無線チャネルは複数のサブチャネルに分割でき、データは管理と送信のために小さなリソース ブロックに分割できます。車に荷物を積むようなもので、WiFi5の時代、荷物は1つしか積めず、荷物が小さくても資源のムダを抑えることができません。 WiFi6ルーター 時代では、トラックはさまざまな商品を積み込み、スペースを最大限に活用できます。また、時間帯ごとに複数のターミナルが並ばずに並行して発車し、効率が大幅にアップします。また、OFDMAはマルチパス信号の処理能力が比較的強いと同時に、端末は無線性能の良いサブチャネルを選択して送信電力通信に注力するため、カバレッジを拡大し、カバレッジを向上させるという特徴もあります。品質。

 

MU-MIMO は、マルチユーザー マルチ入力 マルチ入力とも呼ばれ、実際には、ルーターが複数の端末と同時に通信できるようにするテクノロジです。 WiFi5 ルーターには 4×4 MU-MIMO ダウンリンクしかありませんが、WiFi6ルーター はアップリンクとダウンリンクで最大 8×8 MU-MIMO をサポートできるため、WiFi5 ルーターは常にダウンロードが速く、アップロードが遅くなります。したがって、WiFi6ルーターを選択するときは、必要に応じてより高いアップリンクとダウンリンクを選択してください。これにより、複数のデバイスによる同時アクセスの帯域幅の問題を解決できます.

 

最後に、WiFi6ルーターは 160MHz のチャネル帯域幅をサポートします.1024-QAM のサポートと組み合わせることで、同じ信号でより多くの情報を送信でき、全体のデータ スループットが大幅に向上します。

 

以上のように、皆さんが以前よりも WiFi6ルーター テクノロジーについてより多くの知識を持っていると思います。

レイヤ 2 スイッチとレイヤ 3 スイッチの違い

レイヤ 2 スイッチとレイヤ 3 スイッチの違い

 

 レイヤ 2 スイッチング テクノロジー

レイヤ 2 スイッチング テクノロジは比較的成熟しています。レイヤ 2 スイッチは、データ パケット内の MAC アドレス情報を識別し、MAC アドレスに従って転送し、これらの MAC アドレスと対応するポートを独自の内部アドレスの 1 つに記録できるデータ リンク層デバイスです。テーブル。具体的なワークフローは次のとおりです。

(1) スイッチが特定のポートからデータ パケットを受信すると、最初にパケット ヘッダーの送信元 MAC アドレスを読み取り、送信元 MAC アドレスを持つマシンがどのポートに接続されているかを認識します。

(2) パケット ヘッダーの宛先 MAC アドレスを読み取り、アドレス テーブルで対応するポートを検索します。

(3) この宛先 MAC アドレスに対応するポートがテーブルにある場合は、データ パケットをこのポートに直接コピーします。

(4) 対応するポートがテーブルに見つからない場合、データ パケットはすべてのポートにブロードキャストされます.宛先マシンが送信元マシンに応答すると、スイッチは宛先 MAC アドレスがどのポートに対応するかを学習し、送信します。すべてのポートをブロードキャストする必要はなくなりました。

 

これを連続的に繰り返すことで、ネットワーク全体のMACアドレス情報を学習し、レイヤ2スイッチは独自のアドレステーブルを構築・維持します。

 

レイヤ 3 スイッチの最も重要な機能は、大規模なローカル エリア ネットワーク内でのデータの高速転送を高速化することであり、ルーティング機能もこの目的のために提供されます。大規模なネットワークを部門や地域などの要素に応じて小さなローカル エリア ネットワークに分割すると、多数のインターネット相互訪問が発生します.レイヤ 3 スイッチと比較して、レイヤ 2 スイッチを使用するだけではインターネット相互接続を実現できません。訪問;

 

レイヤー 2 スイッチの動作原理から、次の 3 つのポイントを推測できます。

(1) スイッチはほとんどのポートのデータを同時に交換するため、広いスイッチング バス帯域幅が必要です. レイヤ 2 スイッチが N ポートの場合、各ポートの帯域幅は M であり、スイッチのバス帯域幅はN×M.次に、このスイッチはワイヤ​​スピードのスイッチングを実現できます。

(2) ポートに接続されたマシンの MAC アドレスを学習し、アドレス テーブルを書き込み、アドレス テーブルのサイズ (一般に 2 つの表現: 1 つは BEFFER RAM、もう 1 つは MAC テーブル エントリの値)、アドレス テーブルのサイズは、スイッチのアクセス容量に影響します。

(3) もう 1 つは、レイヤ 2 スイッチには通常、パケット転送を処理するために特別に使用される ASIC (特定用途向け集積回路) チップが含まれているため、転送速度が非常に高速になる可能性があることです。 ASIC の使用方法はメーカーごとに異なるため、製品のパフォーマンスに直接影響します。

以上の 3 点は、レイヤ 2 およびレイヤ 3 スイッチの性能を判断するための主要な技術パラメータでもあります.レイヤ 3 スイッチおよびレイヤ 2 スイッチの選択を検討する際には、この点に注意してください.

ネットワークスイッチの種類

ネットワークスイッチとは？

 

ネットワーク スイッチは、ネットワークを拡張し、サブネット内により多くの接続ポートを提供するデバイスです。ネットワーク内のデバイスを接続し、これらのデバイスとの間でデータ パケットを転送できます。

 

ネットワークスイッチの種類

ネットワークスイッチは、大きくWANスイッチとLANスイッチに分けられます。 WAN スイッチは主に電気通信の分野で使用され、基本的な通信プラットフォームを提供します。 LANネットワークスイッチは、ローカルエリアネットワークでPCやネットワークプリンターなどの端末機器を接続するために使用されます。

 

ネットワーク構造に応じて、ネットワークスイッチはアクセススイッチ、アグリゲーションスイッチ、コアスイッチに分けられます。そのうち、コアレイヤースイッチはすべてシャーシ型モジュラー設計を採用し、それらを搭載した1000Base-Tモジュールを基本設計しています。アクセス層で 1000Base-T をサポートするネットワークスイッチは、基本的に固定ポート スイッチであり、主に 10/100M ポートであり、固定ポートまたは拡張スロットの形で 1000Base-T アップリンク ポートを提供します。アグリゲーション レイヤーの 1000Base-T スイッチには、シャーシ タイプと固定ポート タイプの 2 つの設計が同時にあり、複数の 1000Base-T ポートを提供でき、通常、1000Base-X などの他の形式のポートも提供できます。アクセス レイヤー スイッチとアグリゲーション レイヤー スイッチは、中小企業に完全な LAN ソリューションを提供できます。

 

伝送速度に応じて、高速ネットワークスイッチ、ギガビット ネットワークスイッチ、10Gb ネットワークスイッチ、25Gb ネットワークスイッチ、40Gb ネットワークスイッチ、および 100Gb ネットワークスイッチに分けることができます。

 

OSI モデルによると、ネットワーク スイッチには、レイヤー 2 スイッチ、レイヤー 3 スイッチ、レイヤー 4 スイッチ、レイヤー 5 スイッチ、レイヤー 6 スイッチ、およびレイヤー 7 スイッチの 6 種類があります。 MAC アドレスに基づいて動作するレイヤ 2 スイッチは、アクセス レイヤとアグリゲーション レイヤで広く使用されています。レイヤー 3 スイッチは、IP アドレスとプロトコルに基づいて動作し、一般にコア レイヤーで使用され、アグリゲーション レイヤーで少量使用されます。レイヤ 4 以上のスイッチは、インターネット データ センターでより多く使用されています。

 

スイッチの管理特性に応じて、管理対象スイッチと非管理対象スイッチに分けることができます。マネージド スイッチとアンマネージド スイッチの違いは、SNMP (Simple Network Management Protocol) や RMON (Remote Network Monitoring) などのプロトコルをサポートしているかどうかです. マネージド スイッチはネットワーク監視とトラフィック分析をサポートしていますが、価格が非常に高い.中規模から大規模のネットワークの場合、マネージド スイッチはアグリゲーション レイヤーで選択する必要があり、アクセス レイヤーでのアプリケーション要件に依存します。コア レイヤ スイッチはすべてマネージド スイッチです。

 

通常、マネージド スイッチにはリモートでアクセス可能なコンソール (コマンド ラインまたは Web インターフェイス) があるため、管理者は物理的に異なる場所で変更や調整を行うことができます。対照的に、アンマネージド スイッチは「プラグ アンド プレイ」です。これにより、イーサネット デバイスはオートネゴシエーションを使用して相互に自動的に通信し、データ転送速度や半二重モードまたは全二重モードのどちらを使用するかなどのパラメーターを決定できます。つまり、管理対象スイッチはシステム要件に従ってスイッチ構成を調整し、スイッチのステータスを監視できますが、非管理対象スイッチには、この構成を変更できない固定構成が付属しています。

 

スイッチがスタッキングをサポートしているかどうかに応じて、スタッカブル スイッチとスタッカブルでないスイッチに分けられます。スタッキング設計の目的は、ポート密度を高めることです。スタンドアロン スイッチでは、各スイッチが個別のエンティティとして管理、トラブル、および構成されます。対照的に、スタッカブル スイッチは、ネットワークの可用性を簡素化し、改善する方法を提供します。スタッカブル スイッチは、独立して動作できるフル機能のネットワーク スイッチですが、1 つまたは複数の他のネットワーク スイッチと連携するように構成することもできます。

コアスイッチのリンク アグリゲーション、冗長性、スタッキング、およびホット バックアップとは

コアスイッチのリンク アグリゲーション、冗長性、スタッキング、およびホット バックアップとは

コアスイッチのバックプレーン帯域幅とパケット転送速度については既にご存知かもしれませんが、コアスイッチの主な選択項目は、これらのパラメータだけでなく、リンク アグリゲーション、冗長性、スタッキング、ホット バックアップなどの機能です。機能は非常に重要であり、実際のアプリケーションでコアスイッチのパフォーマンス、効率、および安定性を決定する重要な要素です.一緒に見てみましょう.

 

1. リンクアグリゲーション

これは、2 つ以上のデータ チャネルを 1 つのチャネルに結合したもので、単一の高帯域幅の論理リンクとして表示されます。リンク アグリゲーションは通常、バックボーン ネットワークに接続されたサーバーやサーバー ファームなど、高帯域幅を必要とする 1 つ以上のデバイスを接続するために使用されます。リンク帯域幅を拡張し、接続の信頼性を高めるために使用できます。

2. リンクの冗長性

 

ネットワークの安定性を維持するために、複数のスイッチで構成されるネットワーク環境では、通常、ネットワークの効率と安定性を向上させるために、いくつかのバックアップ接続が使用されます.ここでのバックアップ接続は、バックアップリンクまたは冗長リンクとも呼ばれます.

 

3.コアスイッチのスタッキング

独自のスタッキング ケーブルを使用して接続すると、複数のコアスイッチを 1 つの論理スイッチにスタックできます。この論理スイッチ内のすべてのスイッチは、同じ構成とルーティング情報を共有します。個々のスイッチのパフォーマンスは、論理スイッチに追加および削除されても影響を受けません。

       重畳されたコアスイッチは 2 つのループで接続されます。コアスイッチのハードウェアは、デュアル ループ上のデータ パケットのロード バランシングを担当します。ループはこの大規模な論理スイッチのバックプレーンとして機能し、両方のループが正常に動作している場合、この論理スイッチのデータ パケットの伝送速度は 32Gbps です。

 

4. ホットバックアップ (HSRP)

コアスイッチはネットワーク全体の心臓部であり、コアスイッチに致命的な障害が発生すると、ローカルネットワークが麻痺し、その損失も計り知れません。そのため、コアスイッチを選択する際に、スタッキングやホット バックアップなどの機能を備えたコアスイッチをよく見かけます。

 コアスイッチにホット バックアップを使用することは、ネットワークの信頼性を向上させるための避けられない選択です。コアスイッチが完全に動作不能になった場合、問題のルータが正常に戻るまで、そのすべての機能がシステム内の別のバックアップ ルータに完全に引き継がれます。これがホット バックアップ ルーティング プロトコルです。