Буферизация памяти в коммутаторах Cisco
Буфер памяти — это часть памяти, используемая коммутатором для хранения данных. Интерфейсы сетевого коммутатора буферизуют или отбрасывают трафик, превышающий их пропускную способность. Всплески трафика, шаблоны трафика «многие к одному» и несоответствие скорости интерфейса являются основными причинами буферизации. Это основная концепция буфера памяти. Коммутаторы Ethernet используют методы буферизации памяти для хранения кадров до того, как они будут отправлены в пункт назначения. Коммутатор использует буферизацию, когда порт назначения перегружен и занят. Поэтому перед передачей кадры должны буферизоваться. В результате кадры могут быть отброшены при перегрузке сети без эффективного механизма буферизации памяти. Если порт занят, кадр будет удерживаться коммутатором до тех пор, пока он не будет отправлен. Хранение данных в коммутаторе обеспечивается буферами памяти.
Типы буферизации памяти в коммутаторах Cisco:
Существует два метода буферизации.
Буферизация памяти на основе портов:
Когда порты используются для буферизации памяти, кадры хранятся в очередях, связанных с определенными входящими и исходящими портами. После каждого кадра в очереди кадр отправляется на исходящий порт только до того, как он будет успешно отправлен. Один кадр может задержать передачу всех кадров в памяти из-за занятости порта назначения. Другие кадры могут быть отправлены на открытые порты назначения, но задержка все равно будет.
Буферизация общей памяти:
Благодаря буферизации с общей памятью все кадры помещаются в буфер с общей памятью, совместно используемый всеми портами коммутатора. Порт динамически выделяет необходимый объем буферной оперативной памяти. Порты назначения динамически связаны с кадрами в буфере. Это позволяет получать пакеты на один порт и передавать их на другой порт без перемещения в другую очередь. Коммутатор поддерживает карту соединений между кадрами и портами, которая указывает, куда следует отправлять пакеты. После успешной передачи кадра ссылка на карту удаляется. Размер буфера памяти в целом, а также размер буферов отдельных портов ограничивают количество кадров, которые могут храниться в буфере. Это позволяет отправлять большие кадры с меньшим количеством пропущенных кадров. Это особенно важно для асимметричного переключения. Асимметричная коммутация позволяет использовать разные скорости передачи данных для каждого порта. Это разрешает определенные порты. Например, выделить больше пропускной способности для порта, подключенного к серверу.
Функции буферизации памяти:
Буферизация памяти на основе портов:
Кадры памяти хранятся в очередях, связанных с каждым входящим и исходящим портом перед передачей. Все кадры хранятся в общем буфере памяти для передачи на порт. Каждый порт, доступный на коммутаторе, совместно использует один буфер памяти. Кадры памяти динамически связываются с портами назначения до начала процесса передачи. Если порт назначения занят, может возникнуть задержка передачи в 1 кадр. Кадры могут быть отброшены, когда порту не хватает буферов.
Буферизация общей памяти:
Для буферизации портов некоторые ранние коммутаторы Cisco использовали архитектуру с общей памятью. Все кадры помещаются в общий буфер памяти, совместно используемый всеми портами коммутатора с общей буферизацией. Требуемое буферное пространство для порта выделяется динамически. Порт назначения имеет динамическое соединение с кадрами в буфере. Пакеты теперь могут быть получены на одном порту, а затем отправлены на другой порт без необходимости перемещения пакета в новую очередь.