Detaillierte Erläuterung der drei Weiterleitungsmethoden industrieller Ethernet-Switches

„Austausch“ ist ein allgemeiner Begriff für Technologien, die die zu übertragenden Informationen durch manuelle oder automatische Geräte an die entsprechende Weiterleitung senden, die den Anforderungen der Informationsübertragung an beiden Enden der Kommunikation entspricht. Je nach Arbeitsposition kann es in einen Weitverkehrsnetz-Switch und einen lokalen Netzwerk-Switch unterteilt werden. Der Switch des Weitverkehrsnetzes ist eine Art Gerät, das die Informationsaustauschfunktion im Kommunikationssystem erfüllt. Was sind also die Weiterleitungsmethoden des Switches?

Weiterleitungsmethode:

1. Durchschalteschaltung
2. Store-and-Forward-Umschaltung
3. Fragmentfreies Schalten

Unabhängig davon, ob es sich um eine direkte Weiterleitung oder eine Store-Weiterleitung handelt, handelt es sich um eine zweischichtige Weiterleitungsmethode, und ihre Weiterleitungsstrategien basieren auf der Ziel-MAC (DMAC). In diesem Punkt gibt es zwischen den beiden Weiterleitungsmethoden keinen Unterschied.
Der größte Unterschied zwischen ihnen besteht darin, wie sie mit der Weiterleitung umgehen, d. h. wie der Switch mit der Beziehung zwischen dem Empfangsprozess und dem Weiterleitungsprozess des Datenpakets umgeht.

Weiterleitungsart:
1. Durchschneiden
Der Straight-Through-Ethernet-Switch kann als Line-Matrix-Telefonschalter verstanden werden, der vertikal und horizontal zwischen jedem Port kreuzt. Wenn er ein Datenpaket am Eingangsport erkennt, überprüft er den Header des Pakets, erhält die Zieladresse des Pakets, startet die interne dynamische Nachschlagetabelle und konvertiert sie in den entsprechenden Ausgangsport, verbindet sich an der Schnittstelle von Eingang und Ausgang und leitet das Datenpaket direkt an den entsprechenden Port weiter, um die Schaltfunktion zu realisieren. Da kein Speicher erforderlich ist, ist die Verzögerung sehr gering und der Austausch sehr schnell, was sein Vorteil ist.
Der Nachteil besteht darin, dass der Inhalt des Datenpakets vom Ethernet-Switch nicht gespeichert wird, sodass dieser nicht prüfen kann, ob das übertragene Datenpaket falsch ist, und keine Fehlererkennungsfunktionen bereitstellen kann. Da kein Puffer vorhanden ist, können Eingangs-/Ausgangsports mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten nicht direkt verbunden werden, und Pakete gehen leicht verloren.

2. Speichern und Weiterleiten (Speichern; Weiterleiten)
Die Store-and-Forward-Methode ist die am weitesten verbreitete Methode im Bereich der Computernetzwerke. Sie prüft das Datenpaket des Eingangsports, entnimmt nach der Verarbeitung des Fehlerpakets die Zieladresse des Datenpakets und konvertiert es in den Ausgangsport, um das Paket über die Nachschlagetabelle zu senden. Aus diesem Grund weist die Store-and-Forward-Methode eine große Verzögerung bei der Datenverarbeitung auf, was ihr Nachteil ist, aber sie kann eine Fehlererkennung an den in den Switch eingehenden Datenpaketen durchführen und die Netzwerkleistung effektiv verbessern. Es ist besonders wichtig, dass sie die Konvertierung zwischen Ports unterschiedlicher Geschwindigkeit unterstützen und die Zusammenarbeit zwischen Hochgeschwindigkeitsports und Niedriggeschwindigkeitsports aufrechterhalten kann.

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3. Fragmentfrei
Dies ist eine Lösung zwischen den ersten beiden. Es wird geprüft, ob die Länge des Datenpakets 64 Bytes entspricht. Wenn es weniger als 64 Bytes beträgt, handelt es sich um ein gefälschtes Paket. Dann wird das Paket verworfen. Wenn es mehr als 64 Bytes beträgt, wird das Paket gesendet. Diese Methode bietet ebenfalls keine Datenüberprüfung. Die Datenverarbeitungsgeschwindigkeit ist schneller als bei Store-and-Forward, aber langsamer als bei Straight-Through.
Unabhängig davon, ob es sich um eine direkte Weiterleitung oder eine Store-Weiterleitung handelt, handelt es sich um eine zweischichtige Weiterleitungsmethode, und ihre Weiterleitungsstrategien basieren auf der Ziel-MAC (DMAC). In diesem Punkt gibt es keinen Unterschied zwischen den beiden Weiterleitungsmethoden. Der größte Unterschied zwischen ihnen besteht darin, wie sie mit der Weiterleitung umgehen, d. h. wie der Switch mit der Beziehung zwischen dem Empfangsprozess und dem Weiterleitungsprozess des Datenpakets umgeht.


Veröffentlichungszeit: 09.12.2021