管理型交换机如何处理广播多播和单播?


8

在典型情况下,网络交换机需要同时处理广播,多播和单播消息。

我想了解

在典型的管理型交换机(1Gb以太网/ 10Gb以太网)上,

a)广播/多播/单播消息的处理方式有何不同?

b)处理广播/组播/单播消息的带宽和延迟是多少?

c)不同类型消息的负载如何相互影响?

d)为什么从广播切换到多播将(或可能,如果正确完成的话)减少了交换机的负载?

Answers:


5

这在很大程度上取决于所讨论的特定交换机的体系结构。48端口“管理型交换机”的广泛价格范围(例如,从300美元以下到10,000美元以上)应该告诉您,内部存在一些根本不同的事情。如果您为交换机支付的费用不高(我希望您没有),则很可能将多播(和其他“企业”功能)卸载到了软件中(如果它们完全受支持的话)。

基本的单播转发在硬件上已经变得相当便宜,因此我希望任何现代的以太网交换机在轻负载下都能在基本的单播转发中表现良好。

当您开始向硬件添加更多功能时,成本将大大增加。例如,转发单播帧与基于动态多播状态进行数据包复制有很大不同。这些都是非常专门的任务。一个硬件需要特定的硬件才能完成。低端交换机的大多数用户没有大量的组播需求。支付多播专用硬件对于这些用户来说是浪费。

但是大多数网络使用一点组播。因此,制造商通常会在软件中实现多播和其他不常用的功能。例如,单播转发硬件将被告知将具有多播MAC地址的任何内容转发到内部端口,CPU子系统(或至少某种微控制器)将其接收到。然后,软件过程便可以查看帧,查询多播转发表,复制帧并将多份副本交还给硬件(每个端口一个要转发)。显然,此时可以在软件中添加许多功能,而不会显着影响交换机的成本。

在这样的系统中,性能永远不会接近单播。CPU的性能显然会产生一些影响,但是如果您发送的大量“异常”流量无法在硬件中转发,那么您做错了。您需要购买其他开关。

在最坏的情况下,真正的低端交换机将没有任何资源保护,因此被多播流量猛击的同一CPU会忘记,它还负责维护和馈送交换机中的所有其他内容。如果CPU忙于复制多播流量,以致无法在硬件中(或CPU应该做的任何其他事情)更新单播表,那么您将遇到各种各样的问题。


2
  1. 与非托管交换机相同;可能会增加vLAN等的复杂性。
  2. 这是特定于实现的,但是通常没有区别。数据包风暴可能会导致延迟,但这与数据包的类型无关。
  3. 与#2相同:具体实施,通常没有区别。
  4. “负载”不是一个定义明确的术语,我认为您的意思是端口利用率。仅将多播转发到订阅了该组的端口,在该组中将广播发送到每个端口(仍然受vLAN等复杂性的影响)。

谢谢克里斯,我看到一个应用程序引起广播风暴,它由大量广播消息生成。经过一些研究,我发现广播和多播消息是由软件级别而不是硬件处理的,高CPU负载导致数据包丢失。这就是为什么我想知道开关(托管/非托管)如何处理每种消息类型的原因。
Anthony S.

我指的是交换机上的CPU负载。
Anthony S.

典型的交换机上没有CPU。有交换处理器,一些管理型交换器有专用的管理处理器,但大多数都集成了。
克里斯·S
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.