什么是數據中心核心交換機？

核心交換機并不是交換機的一種類(lèi)型，而是放在核心層（網(wǎng)絡(luò )主干部分）的交換機叫核心交換機，一般大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò )和網(wǎng)吧需要購買(mǎi)核心交換機來(lái)實(shí)現強大的網(wǎng)絡(luò )擴展能力，以保護原有的投資，電腦達到一定數量才會(huì )要用上核心 交換機，而基本在50臺以下無(wú)需用核心交換機，有個(gè) 路由器即可，所謂的核心交換機是針對網(wǎng)絡(luò )架構而言，如果是個(gè)幾臺電腦的小局域網(wǎng)，一個(gè)8口的小交換機就可以稱(chēng)之為核心交換機！而在網(wǎng)絡(luò )行業(yè)中核心交換機是指有網(wǎng)管功能，吞吐量強大的2層或者3層交換機，一個(gè)超過(guò)100臺電腦的網(wǎng)絡(luò )，如果想穩定并高速的運行，核心交換機必不可少。

 

核心交換機與普通交換機的區別：

1、端口的區別

普通交換機端口數量一般為24-48個(gè)，網(wǎng)口大部分為千兆以太網(wǎng)或者百兆以太網(wǎng)口，主要功能用于接入用戶(hù)數據或者匯聚一些接入層的交換機數據，這種交換機最多可以配置Vlan簡(jiǎn)單路由協(xié)議和一些簡(jiǎn)單的SNMP等功能，背板帶寬相對較小。

 

核心交換機端口數量較多，通常采用模塊化，可以自由搭配光口和千兆以太網(wǎng)口。一般核心交換機都是三層交換機，可設置路由協(xié)議/ACL/QoS/負載均衡等各種高級網(wǎng)絡(luò )協(xié)議。最主要的一點(diǎn)是核心交換機的背板帶寬遠遠高于普通交換機，且通常有單獨引擎模塊，并且為主備用。

 

2、用戶(hù)連接或訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )的區別

通常將網(wǎng)絡(luò )中直接面向用戶(hù)連接或訪(fǎng)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)為分布層或匯聚層，接入層目的是允許終端用戶(hù)連接到網(wǎng)絡(luò )，因此接入層交換機具有低成本和高端口密度特性。匯聚層交換機是多臺接入層交換機的匯聚點(diǎn)，它必須能夠處理來(lái)自接入層設備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，因此匯聚層交換機具備更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。

 

而網(wǎng)絡(luò )主干部分則稱(chēng)為核心層，核心層的主要目的在于通過(guò)高速轉發(fā)通信，提供優(yōu)化、可靠的骨干傳輸結構，因此核心層交換機應用有更高的可靠性、性能和吞吐量。

 

相比普通交換機，數據中心交換機需具備：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)

數據中心交換機改變了傳統交換系統的出端口緩存方式，采用分布式緩存架構，緩存比普通交換機也大許多，緩存能力可達1G以上，而一般的交換機只能達到2~4M。對于每端口在萬(wàn)兆全線(xiàn)速條件下達到200毫秒的突發(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 )轉發(fā)零丟包，正好適應數據中心服務(wù)器量大，突發(fā)流量大的特點(diǎn)。

 

2、高容量設備

數據中心的網(wǎng)絡(luò )流量具有高密度應用調度、浪涌式突發(fā)緩沖的特點(diǎn)，而普通交換機以滿(mǎn)足互連互通為主要目的，無(wú)法實(shí)現對業(yè)務(wù)精確識別與控制，在大業(yè)務(wù)情況無(wú)法做到快速響應和零丟包，無(wú)法保證業(yè)務(wù)的連續性，系統的可靠性主要依賴(lài)于設備的可靠性。

 

所以普通交換機無(wú)法滿(mǎn)足數據中心的需要，數據中心交換機需要具備高容量轉發(fā)特點(diǎn)，數據中心交換機必須支持高密萬(wàn)兆板卡，即48口萬(wàn)兆板卡，為使48口萬(wàn)兆板卡能夠全線(xiàn)速轉發(fā)，數據中心交換機只能采用CLOS分布式交換架構。除此之外，隨著(zhù)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，數據中心交換機40G、100G的板卡早已出現進(jìn)入市場(chǎng)，從而滿(mǎn)足數據中心高密度應用的需求。

 

3、虛擬化技術(shù)

數據中心的網(wǎng)絡(luò )設備需要具有高管理性和高安全可靠性的特點(diǎn)，因此數據中心的交換機也需要支持虛擬化，虛擬化就是把物理資源轉變?yōu)檫壿嬌峡梢怨芾淼馁Y源，以打破物理結構之間的壁壘，網(wǎng)絡(luò )設備的虛擬化主要包括多虛一，一虛多技術(shù)，多虛多等技術(shù)。

通過(guò)虛擬化技術(shù)，可以對多臺網(wǎng)絡(luò )設備統一管理，也可以對一臺設備上的業(yè)務(wù)進(jìn)行完全隔離，從而可以將數據中心管理成本減少40%，將IT利用率提高大約25%。

 

4、TRILL技術(shù)

數據中心在構建二層網(wǎng)絡(luò )方面，原先的標準是STP協(xié)議，但其故有的缺陷如：STP是通過(guò)端口阻止來(lái)工作的，所有冗余鏈路不進(jìn)行數據轉發(fā)，造成了帶寬資源的浪費，STP整網(wǎng)只有一顆生成樹(shù)，數據報文都要經(jīng)過(guò)根橋中轉后才能到達，影響了整網(wǎng)的轉發(fā)效率。

 

所以STP將不再適合超大型數據中心的擴展，TRILL正是因應了STP的這些缺陷而產(chǎn)生的，是為數據中心應用而產(chǎn)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模有效結合在一起，大二層不需要配置的情況下，就可實(shí)現整網(wǎng)無(wú)環(huán)路轉發(fā)。TRILL技術(shù)是數據中心交換機二層基本特性，這是普通交換機所不具備的。

 

5、FCOE技術(shù)

傳統的數據中心往往存在一張數據網(wǎng)和一張存儲網(wǎng)絡(luò )，而新一代的數據中心網(wǎng)絡(luò )融合趨勢越來(lái)越明顯，FCOE技術(shù)的出現使網(wǎng)絡(luò )融合成為可能，FCOE就是把存儲網(wǎng)的數據幀封裝在以太網(wǎng)幀內進(jìn)行轉發(fā)的技術(shù)。實(shí)現這一融合技術(shù)必然是在數據中心的交換機上，普通交換機一般都不支持FCOE功能。

以上的幾種網(wǎng)絡(luò )技術(shù)是普通交換機所不具備的，是數據中心交換機的主要技術(shù)，是為新一代數據中心，甚至云數據中心服務(wù)的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。有了這些新的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，才使得數據中心得到飛速發(fā)展。