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核心交換機相關(guān)技術(shù)參數(shù)詳解

瀏覽次數(shù):發(fā)布時間:2020-12-07

       核心交換機一般指三層交換機。三層交換機就是具有部分路由器功能的交換機,工作在OSI網(wǎng)絡(luò)標準模型的第三層:網(wǎng)絡(luò)層。三層交換機的最重要目的是加快大型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換,所具有的路由功能也是為這目的服務(wù)的,能夠做到一次路由,多次轉(zhuǎn)發(fā)。那么,核心交換機具體有哪些參數(shù)呢?接下來我們就跟隨飛暢科技的小編一起來詳細了解下吧!
 
  核心交換機參數(shù)
 
  1、轉(zhuǎn)發(fā)速率
 
  網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)是由一個個數(shù)據(jù)包組成,對每個數(shù)據(jù)包的處理要消耗資源。轉(zhuǎn)發(fā)速率(也稱吞吐量)是指在不丟包的情況下,單位時間內(nèi)通過的數(shù)據(jù)包數(shù)量。吞吐量就像是立交橋的車流量,是三層交換機最重要的一個參數(shù),標志著交換機的具體性能。如果吞吐量太小,就會成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸,給整個網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率帶來負面影響。交換機應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)線速交換,即交換速率達到傳輸線上的數(shù)據(jù)傳輸速度,從而最大限度地消除交換瓶頸。對于千兆位交換機而言,若欲實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無阻塞傳輸,要求: 吞吐量(Mpps)=萬兆位端口數(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。
 
  如果交換機標稱的吞吐量大于或等于計算值,那么在三層交換時應(yīng)當(dāng)可以達到線速。其中,1個萬兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為14.88 Mpps,1個千兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為1.488 Mpps,1個百兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為0.1488 Mpps。那么這些數(shù)值是如何得到的呢?事實上,包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標準是以單位時間內(nèi)發(fā)送64 B的數(shù)據(jù)包(最小包)的個數(shù)作為計算基準的。以千兆位以太網(wǎng)端口為例,其計算方法如下:1,000,000,000 bps/8 bit/ (64+8+12) B =1,488,095 pps以太網(wǎng)幀為64 B時,需考慮8 B的幀頭和12 B的幀間隙的固定開銷。由此可見,線速的千兆位以太網(wǎng)端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488 Mpps。萬兆位以太網(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率,正好為千兆位以太網(wǎng)的10倍,即14.88 Mpps;而快速以太網(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率,則為千兆位以太網(wǎng)的十分之一,即0.1488 Mpps。
 
  2、背板帶寬
 
  帶寬是交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量,就像是立交橋所擁有的車道的總和。由于所有端口間的通信都需要通過背板完成,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;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,背板帶寬決定著交換機的數(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。因此,背板帶寬越大越好,特別是對那些匯聚層交換機和中心交換機而言。若欲實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全雙工無阻塞傳輸,必須滿足最小背板帶寬的要求。其計算公式如下: 背板帶寬=端口數(shù)量×端口速率×2提示:對于三層交換機而言,只有轉(zhuǎn)發(fā)速率和背板帶寬都達到最低要求,才是合格的交換機,二者缺一不可。
 
  3、四層交換
 
  第四層交換用于實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的快速訪問。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/目標地址(第三層路由),而且包括TCP/UDP(第四層)應(yīng)用端口號,被設(shè)計用于高速Intranet應(yīng)用。四層交換除了負載均衡功能外,還支持基于應(yīng)用類型和用戶ID的傳輸流控制功能。此外,四層交換機直接安放在服務(wù)器前端,它了解應(yīng)用會話內(nèi)容和用戶權(quán)限,因而使它成為防止非授權(quán)訪問服務(wù)器的理想平臺。
 
  4、模塊冗余
 
  冗余能力是網(wǎng)絡(luò)安全運行的保證。任何廠商都不能保證其產(chǎn)品在運行的過程中不發(fā)生故障。而故障發(fā)生時能否迅速切換就取決于設(shè)備的冗余能力。對于核心交換機而言,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,這樣才可以在最大程度上保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行。
 
  5、路由冗余
 
  利用HSRP、VRRP協(xié)議保證核心設(shè)備的負荷分擔(dān)和熱備份,在核心交換機和雙匯聚交換機中的某臺交換機出現(xiàn)故障時,三層路由設(shè)備和虛擬網(wǎng)關(guān)能夠快速切換,實現(xiàn)雙線路的冗余備份,保證整網(wǎng)穩(wěn)定性。 核心交換機是整個網(wǎng)絡(luò)的核心和心臟,如果發(fā)生致命性的故障,將導(dǎo)致本地網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。
 
        總結(jié):通常將網(wǎng)絡(luò)中直接面向用戶連接或訪問網(wǎng)絡(luò)的部分稱為接入層,將位于接入層和核心層之間的部分稱為分布層或匯聚層,接入層目的是允許終端用戶連接到網(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,它必須能夠處理來自接入層設(shè)備的所有通信量,并提供到核心層的上行鏈路,因此匯聚層交換機與接入層交換機比較,需要更高的性能,更少的接口和更高的交換速率。而將網(wǎng)絡(luò)主干部分稱為核心層,核心層的主要目的在于通過高速轉(zhuǎn)發(fā)通信,提供優(yōu)化、可靠的骨干傳輸結(jié)構(gòu),因此核心層交換機應(yīng)用有更高的可靠性、性能和吞吐量。
 
        好了,以上內(nèi)容就是飛暢科技關(guān)于核心交換機參數(shù)的相關(guān)詳細介紹,希望能對大家有所幫助!飛暢科技,專業(yè)做光端機、光纖收發(fā)器、工業(yè)交換機、協(xié)議轉(zhuǎn)換器的廠家,自主研發(fā)品牌,歡迎前來了解、交流。咨詢熱線:0571-8700-7140,400-0505-571。
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