全面分析交換機技術(shù)的發(fā)展史
目前交換機技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,相信隨著交換行業(yè)的發(fā)展,交換機技術(shù)也會更加的完善穩(wěn)定,給用戶帶來良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。今天的網(wǎng)絡(luò)就是一個數(shù)字化的社會;在這個"網(wǎng)絡(luò)社會"中,交換機技術(shù)是這個組織的重要樞紐;但是我們看到,目前這個"網(wǎng)絡(luò)社會"正面臨著嚴(yán)重的發(fā)展壓力,網(wǎng)絡(luò)用戶在成倍直線增長。
網(wǎng)絡(luò)社會的功能在不斷豐富,多媒體、電子商務(wù)、ERP等新業(yè)務(wù),與病毒、黑客等新安全風(fēng)險一并迅速涌進網(wǎng)絡(luò);復(fù)雜的多業(yè)務(wù)應(yīng)用,要求"網(wǎng)絡(luò)社會"快速提升服務(wù)質(zhì)量;而新興的電子商務(wù)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)則對網(wǎng)絡(luò)提出更高的安全要求。交換機技術(shù)作為這個網(wǎng)絡(luò)社會的樞紐,承擔(dān)著疏導(dǎo)和維持秩序的重任,正面臨著QoS與ACL的雙重考驗。
QoS(QualityofService),就是IP數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量,體現(xiàn)了IP數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)男阅堋T诮裉於鄻I(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境中,QoS極為重要:它能夠把不同類型的數(shù)據(jù)進行分類,并根據(jù)分類進行優(yōu)先級的標(biāo)記;然后再根據(jù)優(yōu)先級的不同,對網(wǎng)絡(luò)各種數(shù)據(jù)進行合理排隊,保證不同類型和等級的數(shù)據(jù)在通過交換機技術(shù)時,能夠獲得所需要的帶寬和服務(wù)策略,達到數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樞蛐浴⑼暾院蛯崟r性,保證網(wǎng)絡(luò)社會運行的秩序性和高效率。比如,一個備份數(shù)據(jù)原本比較次要,但在傳輸過程中有可能會造成網(wǎng)絡(luò)塞車;這時,通過指定合理的QoS,對它占用的帶寬進行約束,這樣就保證了其他關(guān)鍵應(yīng)用的優(yōu)先處理。
ACL(AccessControlList),是指訪問控制列表,可以看成是用戶與設(shè)備可以得到服務(wù)和信息的控制列表。一方面,ACL作為網(wǎng)絡(luò)社會的一個權(quán)限檢查與管理機構(gòu),每個用戶和設(shè)備都具有自己的一個權(quán)限;通過訪問控制列表,可以針對不同的用戶,區(qū)別性地提供不同的訪問服務(wù);另一個方面,ACL還在網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)著"安全警察"的職責(zé),通過ACL,可以對網(wǎng)絡(luò)資源進行訪問輸入和輸出的控制,實現(xiàn)對各種病毒和攻擊行為的限制或屏蔽,大大提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性,成為一個有效的"安檢"關(guān)卡。
如何適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)社會"升級"發(fā)展所需的功能要求,一個數(shù)據(jù)處理技術(shù)的"分權(quán)運動"勢在必行。在網(wǎng)絡(luò)社會中,交換機技術(shù)的每個端口就是最基本的個體成員,為提高整體網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換處理能力,必須把原來由交換機核心模塊集中完成的全部數(shù)據(jù)處理功能,合理地分配到每個端口來完成,給予每個端口"公民",以最充分的數(shù)據(jù)處理"權(quán)利"和"自由",來一場徹底的"端口革命",通過"解放每一端口的生產(chǎn)力",讓數(shù)據(jù)交換真正進入一個"同步"時代,進而從根本上提高整個網(wǎng)絡(luò)社會的運行效率和數(shù)據(jù)處理能力,推動網(wǎng)絡(luò)社會駛?cè)胍粋€安全、高效、有序的嶄新世界。
交換機的發(fā)展歷史
應(yīng)用與技術(shù)的矛盾與天俱來,就好比人類社會中的"生產(chǎn)力"與"生產(chǎn)關(guān)系"的一對矛盾;網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展,推動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新;而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的每一次突破,又加快了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展步伐;兩者在相互作用中,推動了人類社會的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用進程。我們知道,早期的數(shù)據(jù)處理是倚靠軟件來實現(xiàn)的。
當(dāng)時網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)較少,數(shù)據(jù)傳輸量也相對有限,通過軟件技術(shù)來實現(xiàn)路由、訪問控制等功能足以應(yīng)付;但是,其性能嚴(yán)重受限,一般只能達到KPPS級別的處理能力;隨著用戶網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴大,網(wǎng)絡(luò)流量迅速增加,交換機技術(shù)的性能急劇下降,軟件處理模式很快就不堪重任。其后,集中式硬件處理時代到來。
這個時期網(wǎng)絡(luò)開始走向普及,應(yīng)用逐漸豐富,交換技術(shù)走向硬件處理階段,開始搭乘硬件快車。通過在管理模塊上添加功能豐富的ASCI芯片,集中式硬件處理數(shù)據(jù),整機處理能力實現(xiàn)飛躍,達到了MPPS級,集中式硬件處理可謂"適逢其時"。
但是,整個交換機技術(shù)只靠單個ASIC芯片來處理所有L2/L3/ACL/QOS/組播等功能,要想在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量不斷增長的同時保障線速交換,安全智能只是一種理想。在網(wǎng)絡(luò)走向各行各業(yè)、企業(yè)各種傳統(tǒng)應(yīng)用不斷信息化、網(wǎng)絡(luò)化的過程中,集中式硬件處理承擔(dān)著一個過渡角色。因此,分布式硬件處理應(yīng)運而生。
分布式設(shè)計給網(wǎng)絡(luò)帶來了一場全新的技術(shù)革命,分布式設(shè)計是指在每個線卡上都配備專用的ASIC芯片,獨立完成線卡所有數(shù)據(jù)的L2/L3/ACL/QOS/組播等功能。通過分布式設(shè)計與集中式管理,整個系統(tǒng)更加健壯和穩(wěn)定,處理能力得到極大提升,數(shù)據(jù)處理能力提高到了100MPPS級別。然而,線卡分布式的處理模式仍然有其自身難以克服的不足,線卡分布式硬件處理模式的實現(xiàn)機制,是每個線卡所有的數(shù)據(jù)行為都集中在當(dāng)?shù)氐囊粋€ASIC芯片實現(xiàn),大量端口同時進行數(shù)據(jù)處理時(尤其ACL、QOS功能),無論ASIC芯片進行如何快速地設(shè)計,都必需面臨不同數(shù)據(jù)處理請求到達ASIC芯片后等待芯片進行資源調(diào)度的問題,無法同步進行處理,這在一定程度上影響了交換機的數(shù)據(jù)處理效率。
通過對數(shù)據(jù)交換技術(shù)的發(fā)展回顧,我們看到從軟件處理模式到集中式硬件處理,再到線卡級分布式硬件處理,交換機技術(shù)發(fā)展已經(jīng)走過了三代。這一發(fā)展歷程就好比人類社會的民主進化歷程,交換技術(shù)也經(jīng)歷了一個由"中央高度集權(quán)"到"區(qū)域逐步分權(quán)"的轉(zhuǎn)變;每一次的變革,交換機技術(shù)的數(shù)據(jù)處理能力和性能發(fā)生了質(zhì)的飛躍。但是,面對今天"大數(shù)據(jù)多業(yè)務(wù)"這一新需求,特別在對于ACL、QOS等功能應(yīng)用激增的情況下,交換機技術(shù)的數(shù)據(jù)交換技術(shù)在實現(xiàn)了線卡分布式設(shè)計之后,新的技術(shù)變革將走向何方呢?