存储转发是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一,以下是关于它的详细介绍:
1、基本原理:
以太网交换机的控制器先将输入端口到来的数据包缓存起来,先检查数据包是否正确,并过滤掉冲突包错误,确定包正确后,取出目的地址,通过查找表找到想要发送的输出端口地址,然后将该包发送出去。
在数据帧进入交换机时,交换机会启动接收进程,从“Preamble”字段开始收取帧,一直到最后的CRC,当完整的帧收取完成之后,交换机把收到的分组放入缓存,之后交换机启动转发进程,根据接收帧所示的DMAC(目标MAC地址)来决定转发策略,如果在MAC地址表中存在就转发到相对应的端口,如果不存在则发送到所有端口。
2、主要特点:
错误检验功能:由于存储转发只有当收取了整个帧之后才开始转发进程,所以当收取到CRC字段的时候,可以进行错误的校验,交换机把已经收到的数据进行CRC计算,把计算出来的值同接收到的CRC字段的值进行比较,如果两者相同则说明数据没有被破坏,如果不同则说明已经破坏。
自动缓存:体现了存储转发的存储功能,将接收到的数据包先存储在缓冲区中,待后续处理。
策略功能:支持访问控制列表(ACL)等功能,因为存储转发把整个帧都存储下来了,如果交换机拥有处理多层数据的能力就可以执行ACL等策略,对数据进行更精细的控制。
3、技术分类:
报文交换技术:当报文交换技术用于通信双方为相邻接点的情形,信源直接将报文投递给信宿,当报文交换技术的通信双方不在同一物理网络时,则将准备好的报文经由一定的路由选择机制通过中间节点传给接收方,这种技术一次交换处理的数据量大,对通信处理的存储和处理能力要求较高,易造成堵塞,灵活性和可靠性较低。
分组交换技术:分割一个报文中有效载荷数据,并加上一定的控制信息后及报文号,组建出一个个分组后,以分组为单位进行传输,其中间节点需要判断分组的对错,并进行路由选择,采用了一定的流量控制机制,虽然报文的分组和重组会耗费时间,但整体效率较高,分组交换技术又分为数据报交换技术和虚电路交换技术。
4、相关优缺点:
优点:可靠性很好,因为它把输入端口的数据帧先存储在交换机缓存中,然后进行CRC检查,确保网络中的数据传输是可靠的;支持不同的速度的端口间的转换,方便高速端口和低速端口之间的协议工作。
缺点:数据处理时延相对较大,因为数据需要在缓冲区中完整存储并经过校验后才能转发,所以会增加一定的延迟时间。
存储转发技术以其高可靠性和灵活性在计算机网络领域得到了广泛应用,尽管存在一定的处理时延,但在许多应用场景下,这种延迟是可以接受的,随着技术的不断发展,存储转发交换方式也在不断改进和完善,以适应更加复杂和多变的网络环境。