详解数据中心交换机的关键参数

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  端口密度是一个数据中心交换机的关键参数,代表着交换机的转发能力。比如某款盒式交换机可以提供48个万兆端口,某款机架式交换机可提供24口40G的插卡,某款机架式交换机可提供18个插槽等等。拥有端口密度越大,代表着这个设备的转发能力越强,端口速率越高,代表着这个设备的处理性能越强。随着40G/100G端口的普及,数据中心交换机已经可以提供:8口100G板卡、24口40G板卡这些单槽位就可接近1T的机架式交换机。未来随着光模块技术提升,光模块越来越小,则单槽位可提供的100G端口密度会更高,现在单槽位提供48个万兆端口的机架式交换机已经普及。由于受数据中心机柜尺寸限制,机架式交换机的宽度无法再扩宽,所以目前能提供48个万兆端口已经达到极限。另外能支持越多的模块类型,则表示设备的实用性越强,可以应用于不同的网络环境,比如:LAN接口、WAN接口、ATM接口。端口带宽类型越丰富越好,即支持40G、100G高速端口,又支持百兆、千兆低速端口,即支持XFP又支持SFP、SFP+、CFP等等多种光接口类型。这些都是交换机的重要考量参数。

  数据中心的交换机基本都是基于二、三层转发的交换机,这样二、三层转发表项的容量基本代表了这个设备所能承载的用户数量。现在的交换机基本能够达到:二层MAC地址表项32K,这意味着这个交换机能最多带三万多二层用户地址,三层路由表项16K。这意味着这个交换机最多能学习一万多条路由。现在的交换机规格越来越大,MAC地址和IP路由基本都可以超过128K,甚至达到1M,这让数据中心可以任意扩容、使用而不必担心网络设备的能力。还有一项规格对于交换机也非常重要,就是ACL,即访问控制列表。通过ACL可以灵活地实现业务部署,对网络攻击进行限制,让交换机更灵活地工作。一般采用商用芯片的交换机ACL规格都不高(10K以下),并且使用有诸多限制。像思科采用自有芯片,则可以讲ACL规格做的很大,可以提供一百K的ACL规格。

  数据中心交换机的管理功能是指交换机如何控制用户访问交换机,以及用户对交换机可是程度如何。交换机的管理能力高低体现在了CPU、Memory参数上。一般的交换机处于成本的考虑,不会采用处理速度太快的CPU,交换机的CPU主要完成设备的管理、监控和三层表项学习,真正的数据转发并不是靠CPU完成,所以不用运行速度太高的CPU。随着CPU成本越来越低,交换机的CPU也呈越来越高的方向发展。目前一般的中高端交换机CPU主频都在1000MHz以上。内存Memory也如此,从64M到256M、1G等等越来越大,甚至出现了5G的超大内存的交换机,这些性能参数也是一个交换机性能的重要体现。

  既然是数据中心交换机,那就必须要具备数据中心本身的一些特性。这几年数据中心的新技术层出不穷,虚拟化、XVLAN、TRILL、SDN、EVI、SPB、FCOE等技术都是数据中心特有的技术。比如一虚多,多虚一的虚拟化技术,一些盒式的交换机甚至可以提供10台设备虚拟化成一台设备,一些机架式交换机则可以提供一台设备虚拟化成10多台独立设备。数据中心交换机要具备部署这些新技术的能力,以便在未来的数据中心中发挥更好的作用。

  数据中心的交换机具有很多设备参数,而本文所介绍的这些参数是其中最重要、最关键的参数,这些参数往往可以代表这台设备的综合能力,是我们在采购设备、扩容数据中心、使用时要认真研究和主要关注的。每一个参数都影响到交换机的性能、功能和不同集成特性。

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