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什么是交換容量?
交換容量是交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的數(shù)據(jù)量。它標志了交換機總的數(shù)據(jù)交換能力,單位為Gbps(框式交換機稱為背板帶寬,盒式交換機稱為交換容量)
計算方法:端口數(shù)*相應(yīng)端口速率*2(全雙工模式),如果總帶寬≤標稱背板面寬,那么在背板帶寬上是線速的。以交換機DS-3E2326-H舉例說明,其端口規(guī)格為24個百兆電口 2個千兆光電復(fù)用口,其理論交換容量為24*0.1*2 2*1*2=8.8Gbps,查詢產(chǎn)品SPEC我們可以得知該款型號實際交換容量達64Gbps,因此DS-3E2326-H這款交換機是線速轉(zhuǎn)發(fā)的。
交換機轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀方式
(1) 存儲轉(zhuǎn)發(fā)(Store-and-Forward)
存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式是先存儲后轉(zhuǎn)發(fā)的方式。它把從端口輸入的數(shù)據(jù)幀先全部接收并存儲起來;然后進行CRC(循環(huán)冗余碼校驗)檢查,把錯誤幀丟棄;后才取出數(shù)據(jù)幀目的地址,查找地址表后進行過濾和轉(zhuǎn)發(fā)。存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式延遲大;但是它可以對進入交換機的數(shù)據(jù)包進行別的錯誤檢測。這種方式可以支持不同速度的端口間的轉(zhuǎn)發(fā)。
(2) 直接轉(zhuǎn)發(fā)(Cut-Through)
交換機在輸入端口檢測到一個數(shù)據(jù)幀時,檢查該幀的幀頭,只要獲取了幀的目的地址,就開始轉(zhuǎn)發(fā)幀。它的優(yōu)點是:開始轉(zhuǎn)發(fā)前不需要讀取整個完整的幀,延遲非常小。它的缺點是:不能提供錯誤檢測能力。
(3) 無碎片(Fragment-Free)
這是改進后的直接轉(zhuǎn)發(fā),是介于前兩者之間的一種解決方法。無碎片方法在讀取數(shù)據(jù)幀的長前64個字節(jié)后,就開始轉(zhuǎn)發(fā)該幀。這種方式雖然也不提供數(shù)據(jù)校驗,但是能夠避免大多數(shù)的錯誤。它的數(shù)據(jù)處理速度比直接轉(zhuǎn)發(fā)方式慢,但比存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式快許多。CISCO 交換機和路由器一樣,本質(zhì)上也是一臺特殊的計算機,也有 CPU、RAM 等部件。也采用 IOS,所以交換機的很多基本配置(例如密碼、主機名等)和路由器是類似的。
如何選擇核心交換機
在選擇核心交換機的端口類型、速率和數(shù)量時,應(yīng)參考匯聚層交換機的端口類型、速率和數(shù)量,選擇相應(yīng)的即可。當然若是預(yù)算充足,可選擇端口類型豐富或者端口數(shù)量多的核心交換機,這樣未來即便是網(wǎng)絡(luò)需求增長也能滿足需求。
背板帶寬對于核心交換機來說,若想實現(xiàn)全雙工無阻塞,就必須滿足標準要求(背板帶寬=端口數(shù)量*端口速率*2),背板帶寬越高,數(shù)據(jù)交換速度就越大,核心交換機的數(shù)據(jù)處理能力就越強。轉(zhuǎn)發(fā)速率由于核心交換機承載著龐大的網(wǎng)絡(luò)流量,因此通常情況下,核心交換機的轉(zhuǎn)發(fā)速率比接入/匯聚交換機都要高【例:轉(zhuǎn)發(fā)速率【吞吐量】(Mpps)=萬兆位端口數(shù)量×14.88?Mpps 千兆位端口數(shù)量×1.488?Mpps 百兆位端口數(shù)量×0.1488?Mpps )】。事實上,核心交換機所需的轉(zhuǎn)發(fā)速率取決于網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的數(shù)量,可通過查詢各種流量報告和用戶群分析確定核心交換機所需的轉(zhuǎn)發(fā)速率,切勿盲目選擇,造成網(wǎng)絡(luò)瓶頸或資源浪費。注:對于三層交換機而言,當背板帶寬和轉(zhuǎn)發(fā)速率均達到標準要求以上,該交換機才算合格。鏈路聚合鏈路聚合指將多個物理端口聚合在一起形成一個邏輯端口,可增加鏈路帶寬,且確保網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。因此選擇一款帶有鏈路聚合功能的核心交換機更好,這樣可為匯聚交換機發(fā)送到核心交換機的流量提供足夠的帶寬,且讓匯聚交換機盡可能的向核心交換機傳輸流量。VLAN & QoS
隨著全球數(shù)據(jù)流量的不斷攀升,網(wǎng)絡(luò)中的語音、視頻、數(shù)據(jù)等流量將會不斷增加,當網(wǎng)絡(luò)流量較大時,交換機可能會出現(xiàn)無法合理控制、分源甚至出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)阻塞等問題,若這時只是一味地增加核心層帶寬并不是明智之舉。VLAN劃分主要是針對不同的應(yīng)用進行區(qū)域劃分,可有效地對網(wǎng)絡(luò)進行控制和管理。QoS可在現(xiàn)有的帶寬條件下對實時性強且重要的數(shù)據(jù)流量優(yōu)先處理,從而可有效解決網(wǎng)絡(luò)延遲、阻塞等問題。因此選擇一款支持VLAN劃分和QoS的核心交換機是一種經(jīng)濟且有效的方式。