Historique du développement
Le développement rapide de la technologie des réseaux, Ethernet occupe une position dominante. Afin de s'adapter aux défis posés par l'approfondissement des applications réseau, l'échelle et la vitesse du réseau se développent rapidement. La vitesse du réseau local a été augmentée de 10 Mbit/s initial à 100 Mbit/s, et la technologie Gigabit Ethernet a également été largement utilisée.
Pour les utilisateurs, dans le but de réduire les coûts, assurer une fiabilité élevée, des performances élevées, une maintenance facile et une expansion facile du réseau est étroitement lié à la technologie de mise en réseau adoptée ; pour les fabricants d'équipements , Sur la base d'assurer la réalisation des fonctions de réseau d'utilisateurs, comment obtenir des bénéfices plus considérables, en utilisant les avantages et les inconvénients de la technologie de réseau, est devenu un moyen d'augmenter les bénéfices.
Dans le processus de mise en réseau spécifique, qu'il s'agisse d'utiliser la technologie de commutation de couche 2 traditionnelle mature, ou d'utiliser la fonction de routage de la technologie de commutation de couche 3, ou d'utiliser la technologie de commutation de couche 7 de niveau de service réseau élevé.
Dans le compromis de ces choix technologiques, les trois technologies de commutation de couche 2, de commutation de couche 3 et de commutation de couche 7 sont meilleures et pires, et à quel type d'environnement sont-elles adaptées ?
Classification
Technologie de commutation traditionnelle de couche 2
Lorsqu'il s'agit de commutation, au sens large, tout transfert de données est On peut l'appeler un échange. Cependant, la technologie de commutation de couche 2 traditionnelle et étroitement définie n'inclut que le transfert de la couche de liaison de données.
Les commutateurs de couche 2 sont principalement utilisés dans les petits réseaux locaux et le nombre de machines est inférieur à 20 ou 30. Dans un tel environnement réseau, les paquets de diffusion ont peu d'effet. La fonction de commutation rapide et les connexions multiples des commutateurs de couche 2 Les ports entrants et les prix bas offrent une solution parfaite pour les petits utilisateurs de réseau.
En bref, la technologie LAN commutée crée une bande passante dédiée dont les utilisateurs peuvent profiter, ce qui améliore considérablement l'efficacité de la transmission LAN. On peut dire que parmi les technologies d'intégration de système de réseau, la technologie de commutation de couche 2 directement face aux utilisateurs a déjà obtenu une réponse satisfaisante.
Technologie de commutation de couche 3 avec fonction de routage
La technologie de commutation de couche 3 est une technologie de commutation qui n'est apparue que vers 1997. C'était à l'origine afin de résoudre le problème du domaine de diffusion. Après des années de développement, la technologie de commutation de couche 3 est devenue la force principale dans la construction d'un réseau convergé multiservice.
Dans un réseau local à grande échelle, afin de réduire les dommages causés par les tempêtes de diffusion, le réseau local à grande échelle doit être divisé en plusieurs petits réseaux locaux en fonction de facteurs tels que la fonction ou la zone géographique. Cela entraînera inévitablement un grand nombre de visites mutuelles entre différents sous-réseaux. Cependant, l'utilisation de la technologie de commutation de couche 2 ne peut à elle seule permettre un accès mutuel entre les sous-réseaux.
Afin de résoudre ce problème techniquement, les fabricants de réseaux utilisent la technologie de commutation de couche 3 pour développer des commutateurs de couche 3, également appelés commutateurs de routage, qui sont une combinaison intelligente de commutateurs et de routeurs traditionnels.
Pour faire simple, la technologie de commutation qui peut gérer le transfert de données de couche 3 du réseau est la technologie de commutation de couche 3.
Du point de vue matériel, dans le commutateur de couche 3, le module matériel de routage de couche 3 lié au routeur est également connecté au fond de panier/bus à grande vitesse. Cette méthode permet au module de routage d'échanger des données avec d'autres modules nécessitant un routage à grande vitesse, brisant ainsi la limitation de débit d'interface de routeur externe traditionnelle.
Les commutateurs de couche 3 sont conçus pour IP, avec des types d'interface simples, de solides capacités de traitement de paquets de couche 3 et un prix bien inférieur à celui des routeurs de même vitesse, ce qui les rend très adaptés aux réseaux locaux à grande échelle.
La technologie de commutation de couche 3 est assez mature aujourd'hui et, dans le même temps, le développement des commutateurs de couche 3 ne s'est jamais arrêté. Le développement de la technologie de commutation de couche 3 et des équipements de commutation de couche 3 favorisera sûrement la réforme de l'informatisation de l'ensemble de la société à un niveau plus profond et gagnera une position de plus en plus importante dans l'ensemble du réseau.
Technologie de commutation de couche 7 avec fonctions de service réseau
La technologie de commutation de couche 7 déverrouille chaque couche d'encapsulation de chaque paquet de données couche par couche, et identifie les informations de la couche d'application pour réaliser l'identification du contenu.
Exploitez pleinement les ressources de bande passante pour gérer les applications et le contenu sur Internet, qui est de plus en plus au centre de l'attention des fournisseurs de services. Comment résoudre le problème de la couche de transport à la couche d'application, la technologie réseau qui gère spécifiquement la couche de transport à la couche d'application est devenue très importante. C'est la raison la plus fondamentale pour le développement de la technologie de commutation de couche 7.
Pour faire simple, la technologie de commutation qui peut gérer le transfert de données au niveau de la couche d'application réseau est la technologie de commutation de 7e couche. Son objectif principal est que dans le cas des applications de bande passante, en dessous de la couche réseau n'est plus la clé du problème. Il s'agit plutôt d'améliorer le niveau de service du réseau et d'achever la transformation d'Internet en intelligence.
La technologie de commutation de couche 7 réalise toutes les fonctions réseau de haut niveau via des commutateurs de couche d'application, permettant aux gestionnaires de réseau de mieux allouer les ressources réseau à moindre coût.
Du point de vue matériel, le commutateur à 7 couches concentre toutes les fonctions sur un circuit intégré d'application spéciale dédié ou ASIC. Les ASIC sont moins chers que les processeurs de routeur traditionnels et sont généralement distribués sur les ports réseau. Un seul appareil comprend 50 ASIC, qui peuvent prendre en charge des centaines d'interfaces. Le nouvel ASIC permet aux commutateurs/routeurs intelligents de transférer des données à des vitesses extrêmement rapides sur tous les ports. La technologie de commutation de couche 7 peut atteindre efficacement l'optimisation des flux de données et l'équilibrage de charge intelligent.
Dans les réseaux Internet, Intranet et Extranet, les commutateurs de couche 7 sont très utiles pour les ambitions. Par exemple, le commerce électronique interentreprises, le support client en ligne, la planification et la construction du personnel, l'automatisation du marketing, le service client, l'équilibrage de charge du pare-feu, le filtrage de contenu et la gestion de la bande passante.
Explication
La technologie de commutation évolue dans le sens de l'intelligence, de la commutation initiale de couche 2 à la commutation de couche 3, elle a évolué vers l'échange de la 7ème couche applicative du réseau. Son objectif fondamental est d'assurer une fiabilité élevée, des performances élevées, une maintenance facile et une expansion facile du réseau dans le but de réduire les coûts et, en fin de compte, d'obtenir une gestion de réseau intelligente.
Informations connexes
Système de réseau de communication
Le réseau de communication est principalement composé de trois types d'équipements : User équipement, tel que le téléphone ; Équipements de transmission, tels que câbles, dispositifs de multiplexage, fibres optiques, antennes, etc. ; Les équipements de commutation, tels que les centraux téléphoniques. Le système de réseau de communication consiste à étudier comment former le réseau de communication le plus économique et le plus efficace d'équipements de commutation, d'équipements de transmission et d'équipements utilisateurs. Cela implique l'optimisation de la sélection et de la capacité du site du bureau de commutation, de l'attribution de l'atténuation, de l'attribution des pertes d'appels, de la planification du routage, du système de numérotation, du mode de signalisation (également appelé signal), des prévisions commerciales à court et à long terme et des plans de développement correspondants. Et comment passer du réseau analogique au réseau numérique, etc.
Problèmes de circulation
Étudiez la relation entre les trois paramètres du commutateur. Les trois paramètres sont : ①le nombre de configuration des équipements de commutation ; niveau de service ; ③le nombre d'appels sortants ou entrants et la durée du temps de conversation pour chaque équipement utilisateur pendant la période de temps la plus chargée. En raison des différents types d'équipements de commutation, il existe deux façons de mesurer le niveau de service. L'une consiste à traiter l'appel comme une perte immédiatement lorsque l'équipement public du commutateur est occupé. A ce moment, l'utilisateur peut généralement entendre la tonalité d'occupation, c'est-à-dire la perte évidente. L'autre est le délai de connexion, en attendant que l'équipement public soit inactif avant d'être connecté. Le temps d'attente est un indicateur du niveau de service.
Performances techniques et indicateurs
En raison des différents types de commutateurs et de la portée de l'utilisation, les utilisateurs ont des exigences différentes pour leurs performances techniques et leurs indicateurs. Doit d'abord être déterminé pendant le développement. Par exemple, pour les commutateurs longue distance, il est nécessaire de déterminer les exigences de performances de routage, les exigences de coordination entre l'interurbain et la ville, les exigences de connexion automatique ou semi-automatique, les exigences de facturation et les performances de maintenance. et des tests. Pour déterminer le réseau de communication adaptable, la coordination avec d'autres normes, la coordination longue distance, la performance des services spéciaux et des services spéciaux, la méthode de contrôle de récupération et le test de maintenance, etc., il est également nécessaire de clarifier l'indice de transmission, indice de boucle intra-bureau et indice de ligne d'abonné. Etc. Ces indicateurs sont directement liés à la capacité de service et à la qualité du commutateur.
Méthode de signalisation
Se réfère principalement à la manière de transmettre la signalisation (signal) entre les échanges. Prenant comme exemple la communication téléphonique, la signalisation peut être divisée en signalisation de registre et signalisation de ligne en fonction du contenu. Signalisation de registre : signalisation qui transmet le numéro, la catégorie et le statut d'utilisateur des utilisateurs appelant et appelé. Signalisation de ligne : surveillance de la signalisation de décrochage et de raccrochage de l'appelant et de l'appelé. Selon la relation entre sa route de transmission et sa route d'appel, la signalisation peut être divisée en signalisation associée au canal et en signalisation par canal commun. La signalisation associée au canal est combinée avec le canal vocal et transmise sur le même canal vocal ; la signalisation par canal commun est la signalisation de nombreux canaux vocaux combinée et transmise sur un canal de signalisation public dédié, tel que le Comité consultatif international télégraphique et téléphonique (CCITT). ) Signalisation n°6 et n°7 suggérée, la première convient aux réseaux analogiques et la seconde convient aux réseaux numériques.
Dans la transmission par modulation de code d'impulsion de loi A à 32 canaux de la signalisation associée au canal, le 16e intervalle de temps a un code à 4 bits pour transmettre la signalisation, et son agencement de signalisation est appelé DR2 au niveau international. S'il est transmis en mode analogique, il est généralement divisé en caractéristiques électriques de la signalisation de transmission, et il peut également être divisé en signalisation DC (ou drapeau DC) et signalisation audio. La signalisation CC est principalement utilisée pour la signalisation de ligne des commutateurs locaux de division de l'espace téléphonique ; la signalisation audio est principalement utilisée pour la signalisation des registres. Lorsque la porteuse est utilisée pour la transmission longue distance, la signalisation de ligne est également une signalisation audio.
La signalisation du registre audio de la Chine utilise un contrôle mutuel multifréquence. La signalisation est divisée en avant et en arrière. La signalisation directe est une signalisation de numéro d'utilisateur et de catégorie de service, utilisant 2 sur 6 pour former 15 signalisation numérique; la signalisation vers l'arrière est une confirmation de commande et une signalisation d'état d'utilisateur appelée, utilisant 2 sur 4 pour former une signalisation numérique 6 A. La signalisation multifréquence de la Chine est conforme à la signalisation internationale R2 en termes de fréquence et de caractéristiques électriques, mais il existe des différences dans les procédures d'envoi et les significations. Étant donné que la méthode de signalisation implique la coopération mutuelle entre les centraux et la coordination de la signalisation entre les bureaux des communications internationales, une stricte uniformité est requise.
Circuit logique, technologie numérique à impulsions et technologie informatique
Le central téléphonique est un circuit logique complexe et énorme. Au milieu des années 1960, les échanges électroniques ont commencé à utiliser la technologie informatique pour former des échanges contrôlés par programme, et la méthode de contrôle a été améliorée qualitativement. La principale caractéristique de la commutation commandée par programme est de remplacer le contrôle logique de câblage traditionnel par un contrôle de programme stocké, et la plupart des fonctions du circuit logique composées de matériel sont complétées par un logiciel. Avec les exigences croissantes des nouvelles fonctions commerciales, de la maintenance et de la gestion, le logiciel d'échange contrôlé par programme devient de plus en plus volumineux et les défaillances logicielles augmentent. Afin de résoudre ce problème, une programmation linguistique de haut niveau a été adoptée à l'échelle internationale et le Comité consultatif international télégraphique et téléphonique recommande la langue CHILL comme langue de haut niveau de l'échange. L'application de la technologie numérique à impulsions dans l'échange consiste à former un circuit logique, qui utilise la synchronisation des impulsions pour compléter le contrôle logique ; l'autre consiste à utiliser le principe de la technologie de codage par impulsions pour former un circuit vocal et échanger diverses informations.
Bien que les commutateurs de central téléphonique local aient des normes différentes, ils ont tous les fonctions de base suivantes : ①identifier la source d'appel, c'est-à-dire identifier le numéro et la catégorie de la source d'appel ; recevoir le numéro de l'utilisateur appelé composé par l'utilisateur appelant, parmi lesquels Y compris les numéros des utilisateurs appelant et appelé et d'autres informations nécessaires transmises entre les centraux ; Décoder, c'est-à-dire décoder le sens du central appelé, afin de trouver l'acheminement et déterminer le mode de transmission de la signalisation, et également au appelé Décoder la catégorie de l'usager ; ④Sélectionnez le chemin, y compris la sélection de lignes de réseau inactives et de liaisons inactives, qui peuvent être divisées dans l'espace ou dans le temps ; Communiquer entre les équipements utilisateurs du bureau, entre le tronc, et entre les équipements utilisateurs et le tronc Ils peuvent également être spatialisés ou temporels ; sonner l'équipement utilisateur, alimenter la puissance d'appel, surveiller la réponse et la libération ; facturation, la Chine adopte la méthode de facturation à partir de l'appel entre les deux parties, la méthode de facturation est divisée en simple Il existe deux types de facturation et la double facturation (en tenant compte des deux facteurs temps et distance); Il existe de nombreuses méthodes pour les tests et la gestion de la maintenance, telles que les tests de routine de divers équipements, l'alarme de défaut, l'affichage, l'enregistrement, l'analyse et le diagnostic, et le jugement de l'emplacement des défauts, les statistiques de trafic et l'observation de la qualité de service.