資料中心交換機的關鍵引數是什麼

  資料中心交換機滿足資料中心機架級訪問交換機需求,有小型可插拔LC纖維上鍊、Link Aggregation Control Protocol、虛擬區域網標籤、風暴控制與頻寬控制。這篇文章主要為大家介紹了資料中心交換機的關鍵引數,現在的交換機參差不齊,究竟如何選擇適合自己的交換機,主要從本文介紹的交換機的主要引數考慮,需要的朋友可以參考下

  方法步驟

  埠線速轉發

  現在的資料中心交換機,埠線速轉發是最基本的要求,新的背板技術也可滿足。對資料中心交換機是資料中心的重要組成部分,是實現資料中心與外界資訊互動不可或缺的裝置。資料中心從出現到現在,已經發展到了第四代,資料中心的交換機也在不斷地進步。

  雖然資料中心領域出現了很多新特性,比如:FCoE、TRILL、EVI、XVLAN、SPB等等,但真正決定交換機效能、質量好壞的標準依然是那些基本的引數。交換機的基本功能就是交換,所以交換效能仍是交換機的最關鍵引數。除了交換效能要求,對資料中心的交換機還有更多其它的技術引數,下面就來說一說資料中心交換機的關鍵引數,以便對採購、使用、擴容資料中心網路時供參考。

  資料中心也分為盒式交換機和機架式交換機,盒式交換機是一種有固定埠數,有時也會帶有少量擴充套件槽的交換機。機架式交換機是一種插槽式的交換機,這種交換機擴充套件性較好,可支援不同的網路型別,可支援更大埠密度的網路。一般在資料中心的接入層都會採用盒式交換機,盒式交換機有的只有二層功能,也有的支援三層功能,基本是以二層為主。在資料中心的匯聚、核心出口都會採用機架式交換機。相比盒式交換機,機架式交換機都具有三層功能,需要關注更多的關鍵引數。

  之所以這種網路裝置叫交換機,就是其有強大的交換功能。那麼衡量一個交換機交換效能的引數主要有背板頻寬、埠密度和交換容量。

  背板頻寬

  是交換機介面處理器和資料匯流排間所能吞吐的最大資料量,背板頻寬越高,所能處理資料的能力就越強,背板頻寬是機架式交換機的技術引數,對於盒式交換機一般沒有背板頻寬的概念。一般背板頻寬從幾個Gbps到幾百Gbps不等,背板頻寬也不是越高越好,只要滿足埠線速轉發就可以,設計太高就會造成成本上的浪費。早期的背板技術不高,無法滿足裝置所有於無法達到完全線速的背板,背板頻寬的計算和內部實現有關,比如多少插槽、能為每個插槽提供多達頻寬,這樣得出背板頻寬。對於可以線速轉發的交換機,背板的頻寬計算方法就很簡單:埠數*相應埠速率*2***全雙工模式***,當然背板也可以設計成冗餘模式,可以多提供一些背板頻寬,這樣插槽之間的轉發有多個背板通道,一旦部分出現問題,業務會自動切換,達到冗餘備份的目的。現在資料中心高階的交換機背板頻寬早已是T級別了。

  埠密度

  是一個數據中心交換機的關鍵引數,代表著交換機的轉發能力。比如某款盒式交換機可以提供48個萬兆埠,某款機架式交換機可提供24口40G的插卡,某款機架式交換機可提供18個插槽等等。擁有埠密度越大,代表著這個裝置的轉發能力越強,埠速率越高,代表著這個裝置的處理效能越強。隨著40G/100G埠的普及,資料中心交換機已經可以提供:8口100G板卡、24口40G板卡這些單槽位就可接近1T的機架式交換機。未來隨著光模組技術提升,光模組越來越小,則單槽位可提供的100G埠密度會更高,現在單槽位提供48個萬兆埠的機架式交換機已經普及。由於受資料中心機櫃尺寸限制,機架式交換機的寬度無法再擴寬,所以目前能提供48個萬兆埠已經達到極限。另外能支援越多的模組型別,則表示裝置的實用性越強,可以應用於不同的網路環境,比如:LAN介面、WAN介面、ATM介面。埠頻寬型別越豐富越好,即支援40G、100G高速埠,又支援百兆、千兆低速埠,即支援XFP又支援SFP、SFP+、CFP等等多種光介面型別。這些都是交換機的重要考量引數。

  資料中心的交換機基本都是基於二、三層轉發的交換機,這樣二、三層轉發表項的容量基本代表了這個裝置所能承載的使用者數量。

  現在的交換機基本能夠達到:二層MAC地址表項32K,這意味著這個交換機能最多帶三萬多二層使用者地址,三層路由表項16K。這意味著這個交換機最多能學習一萬多條路由。現在的交換機規格越來越大,MAC地址和IP路由基本都可以超過128K,甚至達到1M,這讓資料中心可以任意擴容、使用而不必擔心網路裝置的能力。還有一項規格對於交換機也非常重要,就是ACL,即訪問控制列表。通過ACL可以靈活地實現業務部署,對網路攻擊進行限制,讓交換機更靈活地工作。一般採用商用晶片的交換機ACL規格都不高***10K以下***,並且使用有諸多限制。像思科採用自有晶片,則可以講ACL規格做的很大,可以提供一百K的ACL規格。

  資料中心交換機的管理功能是指交換機如何控制使用者訪問交換機,以及使用者對交換機可是程度如何。交換機的管理能力高低體現在了CPU、Memory引數上。一般的交換機處於成本的考慮,不會採用處理速度太快的CPU,交換機的CPU主要完成裝置的管理、監控和三層表項學習,真正的資料轉發並不是靠CPU完成,所以不用執行速度太高的CPU。隨著CPU成本越來越低,交換機的CPU也呈越來越高的方向發展。目前一般的中高階交換機CPU主頻都在1000MHz以上。記憶體Memory也如此,從64M到256M、1G等等越來越大,甚至出現了5G的超大記憶體的交換機,這些效能引數也是一個交換機效能的重要體現。

  既然是資料中心交換機,那就必須要具備資料中心本身的一些特性。這幾年資料中心的新技術層出不窮,虛擬化、XVLAN、TRILL、SDN、EVI、SPB、FCOE等技術都是資料中心特有的技術。比如一虛多,多虛一的虛擬化技術,一些盒式的交換機甚至可以提供10臺裝置虛擬化成一臺裝置,一些機架式交換機則可以提供一臺裝置虛擬化成10多臺獨立裝置。資料中心交換機要具備部署這些新技術的能力,以便在未來的資料中心中發揮更好的作用。

  資料中心的交換機具有很多裝置引數,而本文所介紹的這些引數是其中最重要、最關鍵的引數,這些引數往往可以代表這臺裝置的綜合能力,是我們在採購裝置、擴容資料中心、使用時要認真研究和主要關注的。每一個引數都影響到交換機的效能、功能和不同整合特性。

  補充:交換機基本使用方法

  作為基本核心交換機使用,連線多個有線裝置使用:網路結構如下圖,基本連線參考上面的【方法/步驟1:基本連線方式 】

  作為網路隔離使用:對於一些功能好的交換機,可以通過模式選擇開關選擇網路隔離模式,實現網路隔離的作用,可以只允許普通埠和UPlink埠通訊,普通埠之間是相互隔離不可以通訊的

  除了作為核心交換機***中心交換機***使用,還可以作為擴充套件交換機***接入交換機***來擴充套件網路

  放在路由器上方,擴充套件網路供應商的網路線路***用於一條線路多個IP的網路***,連線之後不同的路由器用不同的IP連線至公網

  相關閱讀:交換機硬體故障常見問題

  電源故障:

  由於外部供電不穩定,或者電源線路老化或者雷擊等原因導致電源損壞或者風扇停止,從而不能正常工作。

  由於電源緣故而導致機內其他部件損壞的事情也經常發生。

  如果面板上的POWER指示燈是綠色的,就表示是正常的;如果該指示燈滅了,則說明交換機沒有正常供電。

  這類問題很容易發現,也很容易解決,同時也是最容易預防的。

  針對這類故障,首先應該做好外部電源的供應工作,一般通過引入獨立的電力線來提供獨立的電源,並新增穩壓器來避免瞬間高壓或低壓現象。

  如果條件允許,可以新增UPS***不間斷電源***來保證交換機的正常供電,有的UPS提供穩壓功能,而有的沒有,選擇時要注意。

  在機房內設定專業的避雷措施,來避免雷電對交換機的傷害。現在有很多做避雷工程的專業公司,實施網路佈線時可以考慮。