Do các bộ chuyển mạch LAN sử dụng chuyển mạch mạch ảo, về mặt kỹ thuật, chúng có thể đảm bảo băng thông giữa tất cả các cổng đầu vào và đầu ra không bị tranh chấp, cho phép truyền dữ liệu tốc độ cao giữa các cổng mà không tạo ra tắc nghẽn truyền dẫn. Điều này làm tăng đáng kể thông lượng dữ liệu của các điểm thông tin mạng và tối ưu hóa hệ thống mạng tổng thể. Bài viết này giải thích năm công nghệ chính liên quan.
1. Mạch tích hợp chuyên dụng (ASIC) có thể lập trình
Đây là chip mạch tích hợp chuyên dụng được thiết kế đặc biệt để tối ưu hóa việc chuyển mạch lớp 2. Nó là công nghệ tích hợp cốt lõi được sử dụng trong các giải pháp mạng hiện nay. Nhiều chức năng có thể được tích hợp trên một chip duy nhất, mang lại những ưu điểm như thiết kế đơn giản, độ tin cậy cao, tiêu thụ điện năng thấp, hiệu suất cao hơn và chi phí thấp hơn. Các chip ASIC lập trình được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị chuyển mạch mạng LAN có thể được tùy chỉnh bởi các nhà sản xuất—hoặc thậm chí bởi người dùng—để đáp ứng nhu cầu ứng dụng. Chúng đã trở thành một trong những công nghệ chủ chốt trong các ứng dụng chuyển mạch mạng LAN.
2. Đường ống phân tán
Với kiến trúc đường ống phân tán, nhiều bộ xử lý chuyển tiếp phân tán có thể nhanh chóng và độc lập chuyển tiếp các gói dữ liệu tương ứng của chúng. Trong một đường ống duy nhất, nhiều chip ASIC có thể xử lý đồng thời nhiều khung dữ liệu. Sự đồng thời và kiến trúc đường ống này nâng cao hiệu suất chuyển tiếp lên một tầm cao mới, đạt được hiệu suất tốc độ đường truyền cho lưu lượng unicast, broadcast và multicast trên tất cả các cổng. Do đó, kiến trúc đường ống phân tán là một yếu tố quan trọng trong việc cải thiện tốc độ chuyển mạch mạng LAN.
3. Bộ nhớ có thể mở rộng động
Đối với các sản phẩm chuyển mạch mạng LAN tiên tiến, hiệu năng cao và chức năng chất lượng cao thường phụ thuộc vào một hệ thống bộ nhớ thông minh. Công nghệ bộ nhớ có khả năng mở rộng động cho phép bộ chuyển mạch mở rộng dung lượng bộ nhớ một cách linh hoạt theo yêu cầu lưu lượng truy cập. Trong các bộ chuyển mạch lớp 3, một phần bộ nhớ được liên kết trực tiếp với bộ xử lý chuyển tiếp, cho phép bổ sung thêm các mô-đun giao diện. Khi số lượng bộ xử lý chuyển tiếp tăng lên, bộ nhớ liên kết cũng mở rộng tương ứng. Thông qua xử lý ASIC dựa trên đường ống, các bộ đệm có thể được xây dựng động để tăng cường khả năng sử dụng bộ nhớ và ngăn ngừa mất gói dữ liệu trong các đợt truyền dữ liệu lớn.
4. Cơ chế xếp hàng nâng cao
Dù thiết bị mạng mạnh mẽ đến đâu, nó vẫn sẽ gặp phải tình trạng tắc nghẽn trong các phân đoạn mạng được kết nối. Theo truyền thống, lưu lượng truy cập trên một cổng được lưu trữ trong một hàng đợi đầu ra duy nhất, được xử lý nghiêm ngặt theo thứ tự FIFO bất kể mức độ ưu tiên. Khi hàng đợi đầy, các gói tin dư thừa sẽ bị loại bỏ; khi hàng đợi dài ra, độ trễ sẽ tăng lên. Cơ chế xếp hàng truyền thống này gây khó khăn cho các ứng dụng thời gian thực và đa phương tiện.
Do đó, nhiều nhà cung cấp đã phát triển các công nghệ xếp hàng tiên tiến để hỗ trợ các dịch vụ khác nhau trên các phân đoạn Ethernet, đồng thời kiểm soát độ trễ và độ rung. Các công nghệ này có thể bao gồm nhiều cấp độ xếp hàng trên mỗi cổng, cho phép phân biệt tốt hơn các mức lưu lượng truy cập. Các gói dữ liệu đa phương tiện và dữ liệu thời gian thực được đặt trong các hàng đợi ưu tiên cao, và với phương pháp xếp hàng công bằng có trọng số, các hàng đợi này được xử lý thường xuyên hơn—mà không hoàn toàn bỏ qua lưu lượng truy cập có ưu tiên thấp hơn. Người dùng ứng dụng truyền thống không nhận thấy sự thay đổi về thời gian phản hồi hoặc thông lượng, trong khi người dùng chạy các ứng dụng yêu cầu phản hồi nhanh chóng sẽ nhận được phản hồi kịp thời.
5. Phân loại lưu lượng giao thông tự động
Trong truyền dẫn mạng, một số luồng dữ liệu quan trọng hơn những luồng khác. Các thiết bị chuyển mạch LAN lớp 3 đã bắt đầu áp dụng công nghệ phân loại lưu lượng tự động để phân biệt giữa các loại và mức độ ưu tiên lưu lượng khác nhau. Thực tiễn cho thấy, với phân loại tự động, các thiết bị chuyển mạch có thể hướng dẫn đường dẫn xử lý gói tin phân biệt các luồng do người dùng chỉ định, đạt được độ trễ thấp và chuyển tiếp ưu tiên cao. Điều này không chỉ cung cấp khả năng kiểm soát và quản lý hiệu quả cho các luồng lưu lượng đặc biệt mà còn giúp ngăn ngừa tắc nghẽn mạng.
Thời gian đăng bài: 20/11/2025