華為交換機產(chǎn)品掃盲，領(lǐng)略五百強的科技力量

近因為工作需要接觸到華為交換機的產(chǎn)品，為了更好的了解華為交換機各項指標和性能。所以，從華為交換機的方方面面去了解，例如：交換機的命名、吞吐量、背板帶寬等等。產(chǎn)品概述CloudEngineS5732-H系列交換機是華為公司推出的新一代千兆接入交換機，提供全千兆光口接入和40GE上行端口。按照組網(wǎng)方式，交換機大致分為三類、接入層交換機、匯聚層交換機和核心層交換機。如下圖：

按照形態(tài)劃分，可以分為框式交換機和盒式交換機。框式交換機系列分別有S7700、S9700和S12700系列。在組網(wǎng)中通常是擔(dān)當(dāng)核心交換機的角色。我們先來比較一下框式S7700、S9700和S12700系列。

華為盒式交換機分為S1700、S2700、S3700、S5700和S6700。

S2700、S3700和S5700

從產(chǎn)品功能上來看，S1700、S2700、S5700LI是二層交換機；而S3700、S5700（S5700LI除外）、S6700是三層交換機。 S5700LI是S5700的精簡型的意思。而出精簡型的目的主要是迎合各個項目的定制需求

盒式交換機命名比較復(fù)雜，我們可以通過以下這張圖片了解一下。

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中，交換機如何選擇

案例：

     有個園區(qū)網(wǎng)，500多個高清攝像機，碼流3~4兆，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分接入層-匯聚層-核心層。存儲在匯聚層，每個匯聚層對應(yīng)170個攝像機。

問題：

問題：

如何選擇產(chǎn)品、原因。

百兆與千兆的差別。

影響圖像在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)脑蛴心男?

哪些是與交換機相關(guān)。

背板帶寬

     所有端口容量X端口數(shù)量之和的2倍應(yīng)該小于背板帶寬，可實現(xiàn)全雙工無阻塞的線速交換，證明交換機具有發(fā)揮數(shù)據(jù)交換性能的條件。

     例如：一臺可以提供48個千兆端口的交換機，其滿配置容量應(yīng)達到 48×2G×2= 192Gbps，才能夠確保在所有端口均在全雙工時，提供無阻塞的線速包交換。

包轉(zhuǎn)發(fā)率

      滿配置包轉(zhuǎn)發(fā)率(Mbps)=滿配置GE端口數(shù)×1.488Mpps 滿配置百兆端口數(shù)×0.1488Mpps ，其中1個千兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為1.488Mpps。

　　例如：

　　如果一臺交換機能夠提供24個千兆端口，而宣稱的包轉(zhuǎn)發(fā)率不到35.71 Mpps(24 x 1.488Mpps = 35.71)，那么就有理由認為該交換機采用的是有阻塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

一般是兩者都滿足的交換機才是合格的交換機

　　背板相對大，吞吐量相對小的交換機，除了保留了升級擴展的能力外就是軟件效率/專用芯片電路設(shè)計有問題；

     背板相對小，吞吐量相對大的交換機，整體性能比較高。

攝像機碼流

     影響清晰度的因素，通常是視頻傳輸?shù)拇a流設(shè)定（包含了編碼發(fā)送及接收設(shè)備的編解能力等），這是前端攝象機的性能，與網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。

    通常用戶認為清晰度不高，認為是網(wǎng)絡(luò)原因造成的想法實際是個誤區(qū)。

一根千兆鏈路能夠支持數(shù)據(jù)傳輸

計算：

    碼流：4Mbps

接入：

    24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

匯聚：

   170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps接入交換機       接入層交換機，主要考慮到接入到匯聚之間的鏈路帶寬。也即交換機的上聯(lián)鏈路容量需要大于同時容納的攝象機數(shù)*碼率。憑借其靈活的報文處理及流量控制能力，深入貼近業(yè)務(wù)，滿足現(xiàn)在及未來的各種挑戰(zhàn)，助力客戶構(gòu)建彈性擴展的網(wǎng)絡(luò)。這樣視頻實時錄像就沒有問題，但是如果有用戶在實時看到錄像，就還需要考慮到這個帶寬，每個用戶查看一個視頻占用的帶寬就是4M，如果一個接入交換機的每個攝象機都有一個人在看，就需要攝象機數(shù)*碼率*（1 N）的帶寬，

24*4*（1 1）=128M 匯聚交換機       在匯聚層需要同時處理170只攝象機的3-4M碼流（170*  4M=680M），也就意味著匯聚層交換機需要支持同時轉(zhuǎn)發(fā)680M以上的交換容量。一般存儲都接在匯聚上，所以視頻錄像是線速轉(zhuǎn)發(fā)。

     但要考慮到實時查看監(jiān)控的帶寬，每個連接占用4M，一條1000M的鏈路可以支持250個攝像頭被調(diào)試調(diào)用。每臺接入交換機接24個攝像頭。250/24，相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)可以承受每個攝像頭同時有10位用戶在實時查看的壓力。 核心交換機

     核心交換機，需要考慮交換容量以及到匯聚的鏈路帶寬，因為存儲是放置在匯聚層的，所以核心交換機沒有視頻錄像的壓力，即只要考慮同時多少人看多少路視頻。假設(shè)該案內(nèi)，同時有10人監(jiān)看，每人看16路視頻，即交換容量需要大于10*16*4=640M，基本不用考慮。其中S9700和S9300可作為大型園區(qū)網(wǎng)絡(luò)核心交換機，S7700、S6700可作為中興園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的核心交換機，S5700、S3700可以作為中小型網(wǎng)絡(luò)的核心交換機。

     在局域網(wǎng)內(nèi)的視頻監(jiān)控進行交換機選擇時，接入層和匯聚層交換機的選擇通常只需要考慮交換容量的因素就夠了。因為用戶通常都是通過核心交換機連接并獲取視頻的。   交換機選擇的重點       在局域網(wǎng)內(nèi)的視頻監(jiān)控進行交換機選擇時，因為主要壓力是在匯聚層交換機，匯聚層交換機既要承擔(dān)監(jiān)控存儲的流量，還要承擔(dān)實時查看調(diào)用監(jiān)控的壓力。S5720S-LI通過多條鏈路接入到多臺匯聚交換機上，實現(xiàn)了上行鏈路的備份，極大地提升了接入側(cè)設(shè)備的可靠性。所以選擇適用的匯聚交換機顯得非常重要。

     對于接入交換機來說，下聯(lián)口接攝像頭的端口百兆/千兆沒有本質(zhì)的區(qū)別，但是上聯(lián)必須是千兆。

如何識別標準和非標PoE交換機？

如何識別普通交換機和PoE交換機

要判斷一臺交換機是普通交換機還是PoE交換機，方法很簡單，用肉眼從產(chǎn)品外觀即可判斷。

1、看產(chǎn)品標簽正規(guī)廠家出廠的產(chǎn)品，都會有產(chǎn)品標簽，一般來說在產(chǎn)品底部。仔細閱讀標簽上的產(chǎn)品信息，便能判斷一二。

看產(chǎn)品名稱以及產(chǎn)品型號的命名組成。通常來說，品牌廠家的PoE交換機的型號里都帶有P，比如飛魚星的這款VS1008FP，就是帶PoE功能的。

2、看交換機面板

如果底部標簽上沒有上述信息，則可查看面板。有的品牌會將交換機名稱和型號印在面板PVC上，而且面板上的LED指示燈往往也帶有PoE標志。

3、看電源參數(shù)

使用外置電源的PoE交換機，其電源適配器上往往標有詳細的參數(shù)，從供電電壓來判斷，如果為48V的話則為PoE交換機，如果為9V/12V的通常是普通交換機。

使用內(nèi)置電源的交換機無法看到電源參數(shù)，但有的產(chǎn)品會在產(chǎn)品標簽上標注額定功率，如果功率的數(shù)值較大（通常大于150W），則基本可以判斷為PoE交換機。

首先從供電電壓來粗略判斷：

毫無疑問，凡是供電標準電壓非48V的，都是非標產(chǎn)品，比如常見的12V，24V供電產(chǎn)品。但48V供電也未必就一定是標準PoE產(chǎn)品，這就要用到萬用表這類電壓測量工具來鑒別究竟是李鬼還是李逵了。

用萬用表測量方法如下：

啟動設(shè)備，將萬用電表調(diào)至電壓測量檔位，用萬用電表兩表筆分別點觸PSE設(shè)備供電腳（通常是RJ45端口的1/2,3/6或者4/5,7/8），如果測出有48V或其它電壓值（12V、24V等）穩(wěn)定輸出的設(shè)備即是非標產(chǎn)品。因為在這個過程中，PSE不對受電設(shè)備（這里為萬用表）做檢測，直接采用48V或其它電壓值供電。綠色節(jié)能設(shè)計S2700功耗低，采用新一代高集成芯片和節(jié)能電路設(shè)計，均衡散熱，支持空閑端口休眠。

反之，如果測量不出電壓，萬用表表針在2~10V之間跳動，則為標準PoE。因為在這個階段，PSE在對PD端（這里為萬用表）進行檢測，而萬用電表不是合法的PD，PSE不會供電，無穩(wěn)定電壓產(chǎn)生。

中型企業(yè)交換機組網(wǎng)方式

中型企業(yè)網(wǎng)對于用戶數(shù)量超過5000但是少于10000的企業(yè)網(wǎng)，我們的組網(wǎng)方案為：

      隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的進一步擴大，只使用一臺3層交換機作為網(wǎng)絡(luò)核心交換可能會降低網(wǎng)絡(luò)的處理性能，最大的原因就是：所有用戶產(chǎn)生的流量都會到達這臺設(shè)備，那么它需要處理的協(xié)議數(shù)據(jù)報數(shù)量也就非常龐大，假設(shè)每秒鐘每個用戶產(chǎn)生2個廣播報文（比如ARP請求/或者DHCP請求，還有一些其他的數(shù)據(jù)），這臺3層交換機的CPU必須對這樣的數(shù)據(jù)進行處理，因此每秒這臺交換機上的CPU需要處理的數(shù)據(jù)量為：5000(用戶)*2 =10000，這個數(shù)字還是比較保守的估計，因此如果對于這樣規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)仍然只有一臺核心設(shè)備，那么其CPU將會非常繁忙，在應(yīng)答用戶的數(shù)據(jù)時延遲必然加大，給用戶的感覺就是網(wǎng)絡(luò)的速度好象變慢了。更敏捷地實現(xiàn)豐富業(yè)務(wù)特性該系列交換機具備融合AC的功能，支持管理1KAP，可節(jié)省用戶額外購買AC硬件的費用。

      因此，需要多個3層交換機來分擔(dān)這種壓力，這就是網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)多個3層交換機的原因在3層交換機之間的連接上，可以把多個千兆鏈路聚合后形成1個更高速率的連接（比如4G），這樣，在多個3層交換機之間并不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)阻塞，仍然保持了網(wǎng)絡(luò)的高速交換特性。比較本方案與前面介紹的中小型企業(yè)網(wǎng)的方案，可以看到，網(wǎng)絡(luò)僅僅需要添加3層交換機以及2層交換機，以前的設(shè)備都仍然在使用并且對原有網(wǎng)絡(luò)幾乎不需要改動，因此網(wǎng)絡(luò)升級花費少，任務(wù)量也小。同時整機轉(zhuǎn)發(fā)性能可達4T-bit，解決外置AC處理性能瓶頸，助力客戶向802。