O que é a Switching Fabric de um switch ethernet?

O switching fabric é a parte de um switch Ethernet que decide para onde (qual porta ou portas) deve encaminhar cada pacote. É o motor do switch. 

No entanto é normal vermos switchs com capacidade de Switching Fabric muito acima da soma da capacidade de sua portas. Por exemplo um switch com 48 portas gigabit vai ter um limite máximo de 96 Gbps, a razão é simples: cada porta pode trafegar 1Gbps em cada direção (1Gbps entrando e 1Gbps saindo, por isso é chamada full-duplex), sendo 48 portas, temos 48 x 2 = 96 Gbps. 

E veja, existem vários fatores que impedem todas as portas gigabit de chegarem na sua capacidade máxima ao mesmo tempo:

  • o Ethernet não permite pacotes "colados" um ao outro, existe um tempo de espera entre cada pacote, assim não vamos 1Gbps o tempo todo. 
  • normalmente o tráfego se concentra em uma ou duas portas, dificilmente vamos ter uma situação onde, por conincidencia, todo o tráfego que entra nas portas vai ser maravilhosamente bem balanceado entre as saídas.

No entanto é comum vermos switches de 48 portas com switching fabric de mais de 200Gbps. E a conta vale para todos os tamanhos e switches: de 8 a 800 portas, o switching fabric é normalmente muito maior que a capacidade máxima (exceto em switches de baixo custo e mais simples, onde as vezes podemos entre switching fabric menor que a soma das portas).

Qual a razão?

O switching fabric é como se fosse a velocidade máxima de um carro. Você raramente vai chegar na velocidade máxima de seu carro, mesmo descendo uma grande rodovia, mas a velocidade máxima do carro dá uma indicação do motor, cambio, aerodinâmica, etc.

O mesmo se aplica ao switching fabric de um switch: ele é quem processa e encminha os pacotes, mas o switch faz muito mais que isso. Criar tabela de endereços MAC, controle de fluxo, identificação de portas. E principalmente os switches gerenciáveis que precisam fazer outras tafefas como VLANs, protocolos como STP, etc.

Assim ele precisa ter um bom switch fabric para, quando efetivamente for hora de encaminhar um pacote, ele fazer isso com o menor tempo de atraso possível. Dessa forma o switching fabrica, mais do que indicar a performance do switch, indica o tempo de atraso dos pacotes e a capacidade do switch de fazer outras tarefas sem atrasar a entrega dos dados.

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