核心交換機(jī)和普通交換機(jī)有哪些區(qū)別？
2022.05.16今天我們系統(tǒng)來(lái)了解一下核心交換機(jī)和普通交換機(jī)有哪些區(qū)別。
1. 端口的區(qū)別
普通交換機(jī)端口的數(shù)量一般是24-48個(gè)，網(wǎng)口大部分是千兆以太網(wǎng)或者百兆以太網(wǎng)口，主要功能用于接入用戶數(shù)據(jù)或者匯聚一些接入層的交換機(jī)數(shù)據(jù)，這種交換機(jī)最多可以配置Vlan簡(jiǎn)單路由協(xié)議和一些簡(jiǎn)單的SNMP等功能，背板帶寬相對(duì)較小。
核心交換機(jī)端口數(shù)量較多，通常采用模塊化，可以自由搭配光口和千兆以太網(wǎng)口。一般核心交換機(jī)都是三層交換機(jī)，可設(shè)置路由協(xié)議/ACL/QoS/負(fù)載均衡等各種高級(jí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。最主要的是核心交換機(jī)的背板帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通交換機(jī)，且通常有單獨(dú)引擎模塊，并且為主備用。
2. 用戶連接或訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別
通常將網(wǎng)絡(luò)中直接面向用戶連接或訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的部分稱(chēng)為接入層，將位于接入層和核心層之間的部分稱(chēng)為分不曾或匯聚層，接入層目的是允許終端用戶連接到網(wǎng)絡(luò)，因此接入層交換機(jī)具有低成本和高端口密度特征。匯聚層級(jí)交換機(jī)是多臺(tái)接入層交換機(jī)的匯聚點(diǎn)，它必須能夠處理來(lái)自接入層設(shè)備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，因此匯聚層交換機(jī)具有更高的性能，更少的接口和更高的交換速度。
而網(wǎng)絡(luò)主干部分被稱(chēng)為核心層，核心層的主要目的在于通過(guò)高速轉(zhuǎn)發(fā)通信，提供優(yōu)化、可靠的骨干傳輸結(jié)構(gòu)，因此核心層交換機(jī)應(yīng)用有更高的可靠性、性能和吞吐量。
3. 核心交換機(jī)的優(yōu)勢(shì)
相比較普通交換機(jī)而言，數(shù)據(jù)中心交換機(jī)需要具備以下特質(zhì)：大緩存、高容量、虛擬化、FCOE、二層TRILL技術(shù)等方面的特征。
(1)大緩存技術(shù)
數(shù)據(jù)中心交換機(jī)改變了傳統(tǒng)交換機(jī)的出端口緩存方式，采用分布式緩存構(gòu)架，緩存比普通交換機(jī)也大許多，緩存能力可達(dá)1G以上，而一般的交換機(jī)只能達(dá)到2-4m。對(duì)于每端口在萬(wàn)兆全線速條件下達(dá)到200ms的突發(fā)流量緩存能力，從而在突發(fā)流量的情況下，大緩存仍能保證網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)零丟包，正好適應(yīng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器量大，突發(fā)流量大的特點(diǎn)。
(2)高容量設(shè)備
數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)流量具有高密度應(yīng)用調(diào)度、浪涌式突發(fā)緩存的特點(diǎn)，而普通交換機(jī)以滿足互聯(lián)互通為目的，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)精準(zhǔn)識(shí)別與控制，在大業(yè)務(wù)情況下無(wú)法做到快速響應(yīng)和零丟包，無(wú)法保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性，系統(tǒng)的可靠性主要依賴設(shè)備的可靠性。
所以普通交換機(jī)無(wú)法滿足數(shù)據(jù)中心的需要，數(shù)據(jù)中心交換機(jī)需要具備高容量轉(zhuǎn)發(fā)特點(diǎn)，數(shù)據(jù)中西交換機(jī)必須支持高密萬(wàn)兆板卡，也就是48口萬(wàn)兆板卡，為使48口萬(wàn)兆板卡能夠權(quán)限蘇轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)中心交換機(jī)只能采用CLOS分布式交換架構(gòu)。除此之外，隨著40G和100G的普及，支持8端口40G板卡和4端口的100G板卡也逐漸商用，數(shù)據(jù)中心交換機(jī)40G、100G的板卡早已出現(xiàn)進(jìn)入市場(chǎng)，從而滿足數(shù)據(jù)中心高密度應(yīng)用的需求。
(3)虛擬化技術(shù)
數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要具有高管理性和高安全可靠性的特點(diǎn)，因此數(shù)據(jù)中心的交換機(jī)也需要支持虛擬化，虛擬化就是把物力資源轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬌峡梢怨芾淼馁Y源，以打破物理結(jié)構(gòu)之間的壁壘，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的虛擬化包括多虛一，一虛多等技術(shù)。
通過(guò)虛擬化技術(shù)，可以對(duì)多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)一管理，也可以對(duì)一臺(tái)設(shè)備上的業(yè)務(wù)進(jìn)行完全隔離，從而可以將數(shù)據(jù)中心管理成本減少40%，將IT利用率提高大約25%。
(4)TRILL技術(shù)
數(shù)據(jù)中心在構(gòu)建二層網(wǎng)絡(luò)方面，原先的標(biāo)準(zhǔn)是FTP協(xié)議，但其固有的缺陷如：STP是通過(guò)端口阻止來(lái)工作的，所有冗余鏈路不進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，造成寬帶資源的良妃，STP整網(wǎng)只有一顆生成樹(shù)，數(shù)據(jù)報(bào)文都要經(jīng)過(guò)根橋中轉(zhuǎn)收才能到達(dá)，影響了整網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)效率。
所以STP將不再適合超大型數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)展，TRILL正是因?yàn)閼?yīng)了STP 的這些缺陷而產(chǎn)生，視為數(shù)據(jù)中心應(yīng)用而生的技術(shù)，TRILL協(xié)議把二層配置和靈活性與三層融合和規(guī)模有效結(jié)合在一起 ，大二層不需要配置的情況下，就可以實(shí)現(xiàn)整網(wǎng)無(wú)環(huán)路轉(zhuǎn)發(fā)。TRILL技術(shù)是數(shù)據(jù)中心交換機(jī)二層基本特性，這是普通交換機(jī)不具備的。
(5)FCOE技術(shù)
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心往往存在一張數(shù)據(jù)網(wǎng)和一張存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，而新一代的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)融合趣事越來(lái)越明顯，F(xiàn)COE技術(shù)的出現(xiàn)使網(wǎng)絡(luò)融合成為可能，F(xiàn)COE就是把存儲(chǔ)網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀封裝在以太網(wǎng)幀內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)。實(shí)現(xiàn)這一融合技術(shù)必然是在數(shù)據(jù)中心的交換機(jī)上，普通交換機(jī)一般不具備這些功能。
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