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四种交换机架构的比较和分析
精密电阻 2024-04-22

在选择核心交换机时,用户最关心的是处理性能。

同时,由于用户网络环境的多样性,他们一直在不断发展和变化。

如何应对未来的发展和变化?如何应对各种不同环境中的用户挑战?所有这些给核心交换机灵活地支持各种不同的服务提出了挑战。

按需堆叠服务的能力已成为必然。

同时,服务的堆叠不应影响核心交换机的处理性能,即在设计中应考虑业务和性能。

同等注意要求。

针对这种情况,业界采用了NP + ASIC设计方法。

该体系结构具有强大的处理能力,按需服务叠加以及对服务和性能的同等重视,完全可以满足现代核心交换机的设计要求。

它已成为最新的核心交换机设计。

重要的发展方向。

交换机的体系结构在很大程度上决定了其处理能力和业务支持能力。

目前,工业上主要有以下常用技术:1通用CPU的优点是功能易于扩展,理论上可以实现任何网络功能,但缺点是性能低下。

因此,在交换机的体系结构设计中,通用CPU通常仅用于网络设备的控制和管理。

2个ASIC芯片可以使用硬件来实现各种高性能的通用网络功能,而单个芯片可以实现超过数百个MPPS的处理能力。

但是,一旦开发了ASIC芯片,就很难继续扩展其他应用程序。

新功能的添加要求芯片研发公司花费较长的开发周期。

因此,ASIC芯片最适合处理网络中各种成熟的传统功能。

3 FPGA是门阵列芯片,可以重复编程,擦除,使用,并且在外围电路不动时可以使用不同的软件来实现不同的功能。

它可以在一定程度上灵活地扩展业务处理的类型。

但是,遗憾的是,由于技术限制,FPGA到目前为止的处理能力非常有限(业界在今年6月推出了具有10G处理能力的FPGA,但尚未收到大规模成熟的应用程序),因此产生了FPGA那不是很好。

要同时处理多个协议,对于复杂的业务扩展来说并不令人满意。

因此,在交换架构中,FPGA通常仅用于扩展少量简单协议。

4 NP网络处理器由几个微码处理器和几个硬件协处理器组成。

近年来,NP技术取得了长足的进步,使NP能够保留ASIC高性能数据处理的特性(2002年该行业出现了10G NP产品,而现在该行业中仅有少量的40G NP产品。

)。

同时,NP可以通过许多并行运行的微码处理器通过微码编程来执行复杂的多服务扩展。

NP技术的缺点是,使用NP进行产品设计时,网络制造商需要投资大量相关开发商。

每个制造商的NP需要统一的标准,并且不能复制开发经验。

同时,NP和ASIC的性能之间仍然存在一些差距。

因此,NP网络处理器用于高端网络产品的复杂的多服务扩展,但不用于实现网络的传统功能。

毫无疑问,通过对几种系统设计技术的分析,可以看出,采用NP + ASIC的系统设计方法是最理想的选择。

使用ASIC芯片来高速处理各种传统服务,例如第2层交换,第3层路由,ACL,QoS和多播处理等,以满足核心交换机对交换器处理性能的要求;在使用NP来实现各种非传统或非传统服务的成熟业务时,可以灵活地支持IPV6,负载平衡,VPN,NAT,IDS,策略路由,MPLS,防火墙等多种业务功能,从而满足NP的需求。

用于业务按需堆叠的核心交换机;同时,NP接近ASIC的高效特性。

它保证了多种服务所提供的高性能,并且仍然保持了核心交换机对强大处理能力的需求。