核心交換機(jī)有哪些主要參數(shù)？如何計(jì)算？如何選擇？

今天來(lái)說(shuō)一下核心交換機(jī)選型的主要參數(shù)。主要有可擴(kuò)展性、轉(zhuǎn)發(fā)速率、背板帶寬、四層交換、系統(tǒng)冗余等參數(shù)。

交換機(jī)包裝上面參數(shù)核心交換機(jī)應(yīng)當(dāng)全部采用模塊化結(jié)構(gòu)，必須擁有相當(dāng)數(shù)量的插槽，具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力，可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)或者未來(lái)的需要選擇不同數(shù)量、不同速率和不同接口類(lèi)型的模塊，以適應(yīng)千變?nèi)f化的網(wǎng)絡(luò)需求。

影響核心交換機(jī)的因素有哪些呢？

一、背板帶寬背板帶寬也稱(chēng)交換容量，是交換機(jī)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，就像是立交橋所擁有的車(chē)道的總和。由于所有端口間的通信都需要通過(guò)背板完成，所以背板所能提供的帶寬，就成為端口間并發(fā)通信時(shí)的瓶頸。

帶寬越大，提供給各端口的可用帶寬越大，數(shù)據(jù)交換速度越大；憑借其靈活的報(bào)文處理及流量控制能力，深入貼近業(yè)務(wù)，滿足現(xiàn)在及未來(lái)的各種挑戰(zhàn)，助力客戶構(gòu)建彈性擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。帶寬越小，給各端口提供的可用帶寬越小，數(shù)據(jù) 交換速度也就越慢。也就是說(shuō)，背板帶寬決定著交換機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力，背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)。若欲實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全雙工無(wú)阻塞傳輸，必須滿足背板帶寬的要求。

計(jì)算公式如下

背板帶寬=端口數(shù)量×端口速率×2

提示：對(duì)于三層交換機(jī)而言，只有轉(zhuǎn)發(fā)速率和背板帶寬都達(dá)到要求，才是合格的交換機(jī)，二者缺一不可。

例如，

如何一款交換機(jī)有24個(gè)端口，

背板帶寬=24*1000*2/1000=48Gbps。

二、二層三層的包轉(zhuǎn)發(fā)率

網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)是由一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)包組成，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)包的處理要消耗資源。轉(zhuǎn)發(fā)速率（也稱(chēng)吞吐量）是指在不丟包的情況下，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的數(shù)據(jù)包數(shù)量。吞吐量就像是立交橋的車(chē)流量，是三層交換機(jī)重要的一個(gè)參數(shù)，標(biāo)志著交換機(jī)的具體性能。如果吞吐量太小，就會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸，給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率帶來(lái)影響。交換機(jī)應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)線速交換，即交換速率達(dá)到傳輸線上的數(shù)據(jù)傳輸速度，從而消除交換瓶頸。對(duì)于三層核心交換機(jī)而言，若欲實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)阻塞傳輸，這個(gè)速率能≤標(biāo)稱(chēng)二層包轉(zhuǎn)發(fā)速率和速率能≤標(biāo)稱(chēng)三層包轉(zhuǎn)發(fā)速率，那么交換機(jī)在做第二層和第三層交換的時(shí)候可以做到線速。）未進(jìn)行mode切換操作時(shí)（默認(rèn)狀態(tài)）：常滅：表示本設(shè)備為堆疊備或堆疊從設(shè)備或未使能堆疊功能的設(shè)備。

那么公式如下

吞吐量（Mpps）=萬(wàn)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。

算出的吞吐如果小于你交換機(jī)的吞吐量的話，那就可以做到線速。

這里面萬(wàn)兆位端口與百兆端口如果有就算上去，沒(méi)有就可以不用算。

對(duì)于一臺(tái)擁有24個(gè)千兆位端口的交換機(jī)而言，其滿配置吞吐量應(yīng)達(dá)到24×1.488 Mpps=35.71 Mpps，才能夠確保在所有端口均線速工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)無(wú)阻塞的包交換。同樣，如果一臺(tái)交換機(jī)能夠提供176個(gè)千兆位端口，那么其吞吐量至少應(yīng)當(dāng)為 261.8 Mpps（176×1.488 Mpps=261.8 Mpps），才是真正的無(wú)阻塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。那么，1.488Mpps是怎么得到的呢?目前交換機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：一是共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)依賴中心交換引擎來(lái)提供全端口的高性能連接，由核心引擎檢查每個(gè)輸入包以決定路由。

包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送64byte的數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)作為計(jì)算基準(zhǔn)的。對(duì)于千兆以太網(wǎng)來(lái)說(shuō)，計(jì)算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/(64 8 12)byte=1,488,095pps 說(shuō)明：當(dāng)以太網(wǎng)幀為64byte時(shí)，需考慮 8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開(kāi)銷(xiāo)。故一個(gè)線速的千兆以太網(wǎng)端口在轉(zhuǎn)發(fā)64byte包時(shí)的包轉(zhuǎn) 發(fā)率為1.488Mpps?？焖僖蕴W(wǎng)的統(tǒng)速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率正好為千兆以太網(wǎng)的十分之一，為148.8kpps。3az（EnergyEfficientEthernet能效以太網(wǎng)），提供端口低耗電閑置模式，大幅度降低功耗。

*對(duì)于萬(wàn)兆以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為14.88Mpps。

*對(duì)于千兆以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps。

*對(duì)于快速以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.1488Mpps。

這個(gè)數(shù)據(jù)我們能用就行。

所以說(shuō)，如果能滿足上面三個(gè)條件（背板帶寬、包轉(zhuǎn)發(fā)率）那么我們就說(shuō)這款核心交換機(jī)真正做到了線性無(wú)阻塞。

一般是兩者都滿足的交換機(jī)才是合格的交換機(jī)。

背板相對(duì)大，吞吐量相對(duì)小的交換機(jī)，除了保留了升級(jí)擴(kuò)展的能力外就是軟件效率/專(zhuān)用芯片電路設(shè)計(jì)有問(wèn)題;背板相對(duì)小。吞吐量相對(duì)大的交換機(jī)，整體性能比較高。不過(guò)背板帶寬是可以相信廠家的宣傳的，可吞吐量是無(wú)法相信廠家的宣傳的，因?yàn)楹笳呤莻€(gè)設(shè)計(jì)值，測(cè)試很困難的并且意義不是很大。該系列交換機(jī)基于華為公司統(tǒng)一的VRP（VersatileRoutingPlatform）軟件平臺(tái)，具備軟件定義功能，業(yè)務(wù)隨需而變。

三、可擴(kuò)展性

可擴(kuò)展性應(yīng)當(dāng)包括兩個(gè)方面：

1、插槽數(shù)量：插槽用于安裝各種功能模塊和接口模塊。由于 每個(gè)接口模塊所提供的端口數(shù)量是一定的，因此插槽數(shù)量也就從根本上決定著交換機(jī)所能容納的端口數(shù)量。另外，所有功能模塊(如超級(jí)引擎模塊、IP語(yǔ)音模塊、 擴(kuò)展服務(wù)模塊、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模塊、安全服務(wù)模塊等)都需要占用一個(gè)插槽，因此插槽數(shù)量也就從根本上決定著交換機(jī)的可擴(kuò)展性。71Mpps，才能夠確保在所有端口均線速工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)無(wú)阻塞的包交換。

2、模塊類(lèi)型：毫無(wú)疑問(wèn)，支持的模塊類(lèi)型(如LAN接口模塊、WAN接口模塊、ATM接口模塊、 擴(kuò)展功能模塊等)越多，交換機(jī)的可擴(kuò)展性越強(qiáng)。僅以局域網(wǎng)接口模塊為例，就應(yīng)當(dāng)包括RJ-45模塊、GBIC模塊、SFP模塊、10Gbps模塊等，以適 應(yīng)大中型網(wǎng)絡(luò)中復(fù)雜環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求。對(duì)于一套大中型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)其交換機(jī)配置一般由接入層、匯聚層、核心層三部分組成（一般的小系統(tǒng)，則交換機(jī)可能就只有“接入層”了）。

四、四層交換

第四層交換用于實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的快速訪問(wèn)。在四層交換中，決定傳輸?shù)囊罁?jù)不僅僅是MAC地址(第二層網(wǎng)橋)或源/目標(biāo)地址(第三層路由)，而且包括 TCP /UDP(第四層)應(yīng)用端口號(hào)，被設(shè)計(jì)用于高速I(mǎi)ntranet應(yīng)用。四層交換除了負(fù)載均衡功能外，還支持基于應(yīng)用類(lèi)型和用戶ID的傳輸流控制功能。此 外，四層交換機(jī)直接安放在服務(wù)器前端，它了解應(yīng)用會(huì)話內(nèi)容和用戶權(quán)限，因而使它成為防止非授權(quán)訪問(wèn)服務(wù)器的理想平臺(tái)。綠色閃爍：表示本設(shè)備為堆疊主設(shè)備或已使能堆疊功能但獨(dú)立未進(jìn)行堆疊的設(shè)備。

五、模塊冗余

冗余能力是網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的保證。任何廠商都不能保證其產(chǎn)品在運(yùn)行的過(guò)程中不發(fā)生故障。而故障發(fā)生時(shí)能否迅速切換就取決于設(shè)備的冗余能力。對(duì)于核心交換機(jī)而 言，重要部件都應(yīng)當(dāng)擁有冗余能力，比如管理模塊冗余、電源冗余等，這樣才可以在保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行。

六、路由冗余

利用HSRP、VRRP協(xié)議保證核心設(shè)備的負(fù)荷分擔(dān)和熱備份，在核心交換機(jī)和雙匯聚交換機(jī)中的某臺(tái)交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，三層路由設(shè)備和虛擬網(wǎng)關(guān)能夠快速切換，實(shí)現(xiàn)雙線路的冗余備份，保證整網(wǎng)穩(wěn)定性。

網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)接口知識(shí)總結(jié)！

交換機(jī)（Switch）意為“開(kāi)關(guān)”是一種用于電（光）信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。常見(jiàn)的交換機(jī)是以太網(wǎng)交換機(jī)。其他常見(jiàn)的還有電話語(yǔ)音交換機(jī)、光纖交換機(jī)等。

交換機(jī)是使用非常廣泛的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的局域網(wǎng)，交換機(jī)是必不可少的設(shè)備。

各種交換機(jī)接口

     1、RJ-45接口

     這種接口就是我們現(xiàn)在常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口，俗稱(chēng)"水晶頭"，專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)為RJ-45連接器，屬于雙絞線以太網(wǎng)接口類(lèi)型。RJ-45插頭只能沿固定方向插入，設(shè)有一個(gè)塑料彈片與RJ-45插槽卡住以防脫落。

     這種接口在10base-T以太網(wǎng)、100base-TX以太網(wǎng)、1000base-TX以太網(wǎng)中都可以使用，傳輸介質(zhì)都是雙絞線，不過(guò)根據(jù)帶寬的不同對(duì)介質(zhì)也有不同的要求，特別是1000base-TX千兆以太網(wǎng)連接時(shí)，至少要使用超五類(lèi)線，要保證穩(wěn)定高速的話還要使用6類(lèi)線。接入層可以采用S5700、S3700、S2700、S1700系列交換機(jī)。

     2、SC光纖接口

     SC光纖接口在100base-TX以太網(wǎng)時(shí)代就已經(jīng)得到了應(yīng)用，因此當(dāng)時(shí)稱(chēng)為100base-FX(F是光纖單詞fiber的縮寫(xiě))，不過(guò)當(dāng)時(shí)由于性能并不比雙絞線突出但是成本卻較高，因此沒(méi)有得到普及，現(xiàn)在業(yè)界大力推廣千兆網(wǎng)絡(luò)，SC光纖接口則重新受到重視。其中S5710-EI系列具有4個(gè)固定10GESFP 端口，通過(guò)上行擴(kuò)展插卡可實(shí)現(xiàn)64×GE＋4×10GE，48×GE＋8×10GE，或56×GE＋6×10GE等不同端口組合，充分滿足不同用戶對(duì)帶寬升級(jí)的實(shí)際需求，保護(hù)用戶投資。

     光纖接口類(lèi)型很多，SC光纖接口主要用于局網(wǎng)交換環(huán)境，在一些千兆交換機(jī)和路由器上提供了這種接口，它與RJ-45接口看上去很相似，不過(guò)SC接口顯得更扁些，其明顯區(qū)別還是里面的觸片，如果是8條細(xì)的銅觸片，則是RJ-45接口，如果是一根銅柱則是SC光纖接口。二、二層三層的包轉(zhuǎn)發(fā)率網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)是由一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)包組成，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)包的處理要消耗資源。

     3、AUI接口

     AUI接口專(zhuān)門(mén)用于連接粗同軸電纜，早期的網(wǎng)卡上有這樣的接口與集線器、交換機(jī)相連組成網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在一般用不到了。

     AUI接口是一種"D"型15針接口，之前在令牌環(huán)網(wǎng)或總線型網(wǎng)絡(luò)中使用，可以借助外接的收發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器(AUI-to-RJ-45)，實(shí)現(xiàn)與10base-T以太網(wǎng)絡(luò)的連接。

     4、FDDI接口

     FDDI是目前成熟的LAN技術(shù)中傳輸速率較高的一種，具有定時(shí)令牌協(xié)議的特性，支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳輸媒體為光纖。

     光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織(ANSI)制定的在光纜上發(fā)送數(shù)字信號(hào)的一組協(xié)議。FDDI使用雙環(huán)令牌，傳輸速率可以達(dá)到100Mbps。

     CCDI是FDDI的一種變型，它采用雙絞銅纜為傳輸介質(zhì)，數(shù)據(jù)傳輸速率通常為100Mbps。

     FDDI-2是FDDI的擴(kuò)展協(xié)議，支持語(yǔ)音、視頻及數(shù)據(jù)傳輸，是FDDI的另一個(gè)變種，稱(chēng)為FDDI全雙工技術(shù)(FFDT)，它采用與FDDI相同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但傳輸速率可以達(dá)到200Mbps。

     由于使用光纖作為傳輸媒體具有容量大、傳輸距離長(zhǎng)、抗干擾能力強(qiáng)等多種優(yōu)點(diǎn)，常用于城域網(wǎng)、校園環(huán)境的主干網(wǎng)、多建筑物網(wǎng)絡(luò)分布的環(huán)境，于是FDDI接口在網(wǎng)絡(luò)骨干交換機(jī)上比較常見(jiàn)，現(xiàn)在隨著千兆的普及，一些千兆交換機(jī)上也開(kāi)始使用這種接口。

     5、調(diào)試接口

     這個(gè)接口我們知道，它是用來(lái)配置交換機(jī)的，所以只有網(wǎng)管型交換機(jī)才有。而且還要注意，并不是所有網(wǎng)管型交換機(jī)都有，那是因?yàn)榻粨Q機(jī)的配置方法有多種，如通過(guò)Telnet命令行方式、Web方式、TFTP方式等。雖然理論上來(lái)說(shuō)，交換機(jī)的基本配置必須通過(guò)調(diào)試（控制）端口，但有些品牌的交換機(jī)的基本配置在出廠時(shí)就已配置好了，不須要進(jìn)行諸如IP地址、基本用戶名之類(lèi)的基本配置，所以這類(lèi)網(wǎng)管型交換機(jī)就不用提供這個(gè)調(diào)試接口了，而且就目前來(lái)說(shuō)還占多數(shù)。這類(lèi)交換機(jī)通常只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的Telnet或Java程序的Web方式進(jìn)行一些配置即可。匯聚層：性能比接入交換機(jī)要求要高，這點(diǎn)也非常好理解，我們可以選擇帶千M上傳口的二層交換機(jī)。

     當(dāng)然也有一些交換機(jī)還是提供了調(diào)試接口的，但要注意的是，用于交換機(jī)配置的調(diào)試端口并不是所有交換機(jī)都一樣，有的采用與Cisco路由器一樣的RJ-45類(lèi)型調(diào)試接口。

華為交換機(jī)常用命令

1、通過(guò) telnet到交換機(jī)，需要輸入交換機(jī)的用戶名和密碼

2、進(jìn)入交換機(jī)系統(tǒng)視圖：sys

3、查看交換機(jī)端口信息 ：display interface brief

4、查看交換機(jī)各端口連接AP的MAC地址 ：display mac-address

5、顯示當(dāng)前交換機(jī)信息 ：display current-configuration

6、進(jìn)交換機(jī)端口命令 ：interface ethernet0/0/28

7、關(guān)交換機(jī)某個(gè)端口：shutdown

8、開(kāi)交換機(jī)某個(gè)端口：undo shutdown

9、開(kāi)交換機(jī)某個(gè)端口poe供電功能，要先進(jìn)入到某個(gè)端口下：poe enable

10、關(guān)交換機(jī)某個(gè)端口poe供電功能，要先進(jìn)入到某個(gè)端口下：undo poe enable

11、看交換機(jī)所有端口poe供電功能是開(kāi)還是關(guān)：display poe power-state

12、地址解析協(xié)議，AP MAC對(duì)應(yīng)的AP ip地址：dis arp

13、返回：quit

14、保存設(shè)置：save

15、刪除某條命令，一般使用命令： undo

POE交換機(jī)供電常見(jiàn)的問(wèn)題

PoE供電交換機(jī)功率越大越好嗎？

　　由于高清球機(jī)，實(shí)時(shí)視頻電話等大功率設(shè)備的出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商們爭(zhēng)先研發(fā)出總功率更高的PoE交換機(jī)。然而很多產(chǎn)品只追求總功率的提升，忽略了功率和端口數(shù)量的關(guān)系，在功率大的同時(shí)，必然造成設(shè)備整體成本的提升，結(jié)果就是用戶選擇的PoE交換機(jī)實(shí)用性不強(qiáng)，性價(jià)比低。該交換機(jī)百兆口與接入層交換機(jī)相連，千兆口與監(jiān)控中心核心層交換機(jī)相連。

　　因此，在實(shí)際部署時(shí)，根據(jù)問(wèn)題1的步驟確定好PD設(shè)備的功率和數(shù)量，選擇蕞適合的PoE交換機(jī)。PoE供電距離只能100米？

用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)線纜傳輸直流電是可以傳輸很遠(yuǎn)的，那為什么傳輸距離會(huì)被限制在100米呢?事實(shí)是PoE交換機(jī)傳輸距離主要取決于數(shù)據(jù)傳輸距離，還處決于POE功率問(wèn)題，POE是否支持802.3AT/AF協(xié)議。還有一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就是網(wǎng)線（看下一條）

網(wǎng)線真假基礎(chǔ)判斷

　　網(wǎng)線是不是正規(guī)的網(wǎng)線有好多人不能區(qū)分，市場(chǎng)上的網(wǎng)線太多了。幾個(gè)決斷網(wǎng)線真假方式，僅供參考：　　

a、 正規(guī)的國(guó)標(biāo)網(wǎng)線，10米-100米距離的電阻值是小于10歐姆的，這個(gè)有萬(wàn)用表可以直接測(cè)量，當(dāng)大于10歐姆，比如電阻值達(dá)到了30歐姆，那這個(gè)網(wǎng)線肯定是盜版;　　

b、 正規(guī)的國(guó)標(biāo)網(wǎng)線，一箱大概305米，市場(chǎng)價(jià)格450-500元左右(進(jìn)口的價(jià)格會(huì)高一些)，熟悉的朋友430元也可能會(huì)買(mǎi)到，但如果低于這個(gè)價(jià)格，基本都是盜版?！　?/span>

c、 正規(guī)的國(guó)標(biāo)網(wǎng)線都是純銅，或者是無(wú)氧銅的，其他的材料的什么銅包鐵，銅包鋁，等都是盜版;

補(bǔ)充：

POE供電的安全傳輸距離100米，使用超五類(lèi)或六類(lèi)無(wú)氧銅網(wǎng)線。POE供電的距離與穩(wěn)定性取決于網(wǎng)線，所以選擇好的網(wǎng)線可以減少一些問(wèn)題的發(fā)生，在購(gòu)買(mǎi)網(wǎng)線時(shí)務(wù)必使用正規(guī)牌子網(wǎng)線，萬(wàn)一買(mǎi)到盜版，在項(xiàng)目使用的過(guò)程容易出現(xiàn)問(wèn)題，難以排查。萬(wàn)兆服務(wù)器接入可使用S6720-LI提供高密度的萬(wàn)兆接入方案。超五類(lèi)雙絞線各種材質(zhì)網(wǎng)線100米的電阻：

1.銅包鋼網(wǎng)線：75-100?

2.銅包鋁網(wǎng)線：24-28?

3.銅包銀網(wǎng)線：15?

4.銅包銅網(wǎng)線：42?

5.無(wú)氧銅網(wǎng)線：9.5?