多少臺電腦要用上核心交換機

基本在50臺以下無需用核心交換機，有個路由器即可(ke)。所謂的核(he)(he)心交換(huan)(huan)機是(shi)針對網(wang)絡架構而(er)言，如(ru)果(guo)是(shi)個幾臺(tai)(tai)電(dian)腦(nao)的小局域網(wang)，一(yi)(yi)個8口的小交換(huan)(huan)機就(jiu)可(ke)以稱之為核(he)(he)心交換(huan)(huan)機!。而(er)在網(wang)絡行業中核(he)(he)心交換(huan)(huan)機是(shi)指有網(wang)管功能，吞吐量強大的2層或者3層交換(huan)(huan)機，一(yi)(yi)個超(chao)過100臺(tai)(tai)電(dian)腦(nao)的網(wang)絡，如(ru)果(guo)想(xiang)穩定并高(gao)速的運行，核(he)(he)心交換(huan)(huan)機必不可(ke)少(shao)。

核心交換機與普通交換機的區別

通常將網(wang)絡(luo)中直接(jie)面向用(yong)戶連(lian)接(jie)或訪問(wen)網(wang)絡(luo)的(de)(de)部(bu)分(fen)稱(cheng)(cheng)為接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，將位于(yu)接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和(he)核心(xin)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之間的(de)(de)部(bu)分(fen)稱(cheng)(cheng)為分(fen)布層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)或匯(hui)(hui)聚(ju)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)目(mu)的(de)(de)是允許終(zhong)端用(yong)戶連(lian)接(jie)到(dao)網(wang)絡(luo)，因(yin)此(ci)接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)具(ju)有(you)低成本(ben)和(he)高端口(kou)密度(du)特(te)性；匯(hui)(hui)聚(ju)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)是多臺接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)的(de)(de)匯(hui)(hui)聚(ju)點，它必須能(neng)(neng)夠處(chu)理(li)來自接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)設備的(de)(de)所有(you)通信(xin)量(liang)，并(bing)提供(gong)到(dao)核心(xin)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)上行鏈(lian)路(lu)，因(yin)此(ci)匯(hui)(hui)聚(ju)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)與接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)比較，需要(yao)更高的(de)(de)性能(neng)(neng)，更少(shao)的(de)(de)接(jie)口(kou)和(he)更高的(de)(de)交(jiao)(jiao)換(huan)速率。而將網(wang)絡(luo)主(zhu)干部(bu)分(fen)稱(cheng)(cheng)為核心(xin)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，核心(xin)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)主(zhu)要(yao)目(mu)的(de)(de)在于(yu)通過(guo)高速轉發(fa)通信(xin)，提供(gong)優化、可靠的(de)(de)骨干傳輸(shu)結構(gou)，因(yin)此(ci)核心(xin)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)應用(yong)有(you)更高的(de)(de)可靠性、性能(neng)(neng)和(he)吞吐量(liang)。

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核心交換機參數

1、轉發速率

網(wang)絡(luo)中(zhong)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)是由一個個數(shu)(shu)(shu)據(ju)包(bao)組(zu)成(cheng)，對(dui)每個數(shu)(shu)(shu)據(ju)包(bao)的(de)(de)(de)處理(li)要消(xiao)耗(hao)資源(yuan)。轉(zhuan)發速(su)率(lv)(也(ye)稱吞(tun)吐量)是指在不丟包(bao)的(de)(de)(de)情況(kuang)下，單位(wei)(wei)(wei)(wei)時間內(nei)通過的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)包(bao)數(shu)(shu)(shu)量。吞(tun)吐量就像(xiang)是立(li)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)橋(qiao)的(de)(de)(de)車(che)流(liu)量，是三(san)層交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機(ji)最(zui)(zui)重要的(de)(de)(de)一個參(can)數(shu)(shu)(shu)，標志著交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機(ji)的(de)(de)(de)具體性能(neng)。如(ru)果吞(tun)吐量太小(xiao)，就會成(cheng)為網(wang)絡(luo)瓶頸，給(gei)整個網(wang)絡(luo)的(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸效率(lv)帶來負面影響。交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機(ji)應(ying)當(dang)能(neng)夠(gou)實(shi)現線速(su)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)，即交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)速(su)率(lv)達(da)到傳(chuan)(chuan)輸線上的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)傳(chuan)(chuan)輸速(su)度，從而最(zui)(zui)大限度地消(xiao)除(chu)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)瓶頸。對(dui)于千兆位(wei)(wei)(wei)(wei)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機(ji)而言，若欲實(shi)現網(wang)絡(luo)的(de)(de)(de)無(wu)阻塞(sai)傳(chuan)(chuan)輸，要求： 吞(tun)吐量(Mpps)=萬兆位(wei)(wei)(wei)(wei)端口數(shu)(shu)(shu)量×14.88 Mpps+千兆位(wei)(wei)(wei)(wei)端口數(shu)(shu)(shu)量×1.488 Mpps+百(bai)兆位(wei)(wei)(wei)(wei)端口數(shu)(shu)(shu)量×0.1488 Mpps

如果交換機標稱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吞(tun)(tun)吐量大于或等于計算值，那(nei)(nei)么在三層交換時(shi)應(ying)當(dang)可(ke)(ke)以(yi)達(da)到線(xian)速(su)。其(qi)中(zhong)，1個(ge)萬(wan)兆(zhao)位(wei)(wei)端(duan)(duan)口(kou)在包(bao)(bao)(bao)長(chang)為(wei)(wei)(wei)(wei)64 B時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理論(lun)吞(tun)(tun)吐量為(wei)(wei)(wei)(wei)14.88 Mpps，1個(ge)千(qian)(qian)兆(zhao)位(wei)(wei)端(duan)(duan)口(kou)在包(bao)(bao)(bao)長(chang)為(wei)(wei)(wei)(wei)64 B時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理論(lun)吞(tun)(tun)吐量為(wei)(wei)(wei)(wei)1.488 Mpps，1個(ge)百兆(zhao)位(wei)(wei)端(duan)(duan)口(kou)在包(bao)(bao)(bao)長(chang)為(wei)(wei)(wei)(wei)64 B時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理論(lun)吞(tun)(tun)吐量為(wei)(wei)(wei)(wei)0.1488 Mpps。那(nei)(nei)么這(zhe)些數(shu)值是如(ru)何得到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)呢?事(shi)實(shi)上，包(bao)(bao)(bao)轉(zhuan)發(fa)(fa)線(xian)速(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衡量標準(zhun)是以(yi)單位(wei)(wei)時(shi)間內(nei)發(fa)(fa)送64 B的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據包(bao)(bao)(bao)(最小包(bao)(bao)(bao))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)個(ge)數(shu)作為(wei)(wei)(wei)(wei)計算基準(zhun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。以(yi)千(qian)(qian)兆(zhao)位(wei)(wei)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)端(duan)(duan)口(kou)為(wei)(wei)(wei)(wei)例，其(qi)計算方法如(ru)下：1,000,000,000 bps/8 bit/ (64+8+12) B =1,488,095 pps以(yi)太(tai)(tai)網(wang)幀為(wei)(wei)(wei)(wei)64 B時(shi)，需(xu)考慮8 B的(de)(de)(de)(de)(de)(de)幀頭和12 B的(de)(de)(de)(de)(de)(de)幀間隙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)定開銷。由此可(ke)(ke)見，線(xian)速(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)千(qian)(qian)兆(zhao)位(wei)(wei)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)端(duan)(duan)口(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)包(bao)(bao)(bao)轉(zhuan)發(fa)(fa)率(lv)為(wei)(wei)(wei)(wei)1.488 Mpps。萬(wan)兆(zhao)位(wei)(wei)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)速(su)端(duan)(duan)口(kou)包(bao)(bao)(bao)轉(zhuan)發(fa)(fa)率(lv)，正(zheng)好為(wei)(wei)(wei)(wei)千(qian)(qian)兆(zhao)位(wei)(wei)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)10倍，即(ji)14.88 Mpps;而快速(su)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)速(su)端(duan)(duan)口(kou)包(bao)(bao)(bao)轉(zhuan)發(fa)(fa)率(lv)，則為(wei)(wei)(wei)(wei)千(qian)(qian)兆(zhao)位(wei)(wei)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)十分之一，即(ji)0.1488 Mpps。

2、背板帶寬

帶(dai)(dai)寬(kuan)是(shi)(shi)(shi)(shi)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)接口(kou)(kou)處理(li)器或接口(kou)(kou)卡和(he)(he)數(shu)(shu)據(ju)(ju)總線間(jian)所(suo)(suo)能(neng)(neng)吞吐(tu)的(de)(de)最大數(shu)(shu)據(ju)(ju)量，就(jiu)(jiu)像(xiang)是(shi)(shi)(shi)(shi)立交(jiao)(jiao)橋所(suo)(suo)擁有的(de)(de)車道的(de)(de)總和(he)(he)。由于所(suo)(suo)有端口(kou)(kou)間(jian)的(de)(de)通信(xin)都(dou)需要通過背(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)完(wan)成，所(suo)(suo)以背(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)所(suo)(suo)能(neng)(neng)提(ti)(ti)供(gong)的(de)(de)帶(dai)(dai)寬(kuan)，就(jiu)(jiu)成為端口(kou)(kou)間(jian)并發通信(xin)時的(de)(de)瓶頸。帶(dai)(dai)寬(kuan)越(yue)(yue)(yue)大，提(ti)(ti)供(gong)給各端口(kou)(kou)的(de)(de)可(ke)用帶(dai)(dai)寬(kuan)越(yue)(yue)(yue)大，數(shu)(shu)據(ju)(ju)交(jiao)(jiao)換(huan)速度越(yue)(yue)(yue)大;帶(dai)(dai)寬(kuan)越(yue)(yue)(yue)小，給各端口(kou)(kou)提(ti)(ti)供(gong)的(de)(de)可(ke)用帶(dai)(dai)寬(kuan)越(yue)(yue)(yue)小，數(shu)(shu)據(ju)(ju)交(jiao)(jiao)換(huan)速度也就(jiu)(jiu)越(yue)(yue)(yue)慢。也就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)說，背(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)帶(dai)(dai)寬(kuan)決定著交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)處理(li)能(neng)(neng)力，背(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)帶(dai)(dai)寬(kuan)越(yue)(yue)(yue)高，所(suo)(suo)能(neng)(neng)處理(li)數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)能(neng)(neng)力就(jiu)(jiu)越(yue)(yue)(yue)強(qiang)。因(yin)此，背(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)帶(dai)(dai)寬(kuan)越(yue)(yue)(yue)大越(yue)(yue)(yue)好，特別是(shi)(shi)(shi)(shi)對那些匯聚層交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)和(he)(he)中(zhong)心(xin)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)而言(yan)。若欲實(shi)現網絡的(de)(de)全雙工(gong)無阻塞傳(chuan)輸，必須滿足(zu)最小背(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)帶(dai)(dai)寬(kuan)的(de)(de)要求(qiu)。其計算(suan)公式如(ru)下： 背(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)帶(dai)(dai)寬(kuan)=端口(kou)(kou)數(shu)(shu)量×端口(kou)(kou)速率×2提(ti)(ti)示：對于三層交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)而言(yan)，只有轉發速率和(he)(he)背(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)帶(dai)(dai)寬(kuan)都(dou)達到最低(di)要求(qiu)，才是(shi)(shi)(shi)(shi)合格的(de)(de)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)，二者缺一不可(ke)。

3、四層交換

第(di)四(si)層(ceng)交換(huan)(huan)用于實現對網絡服(fu)務(wu)的快(kuai)速(su)(su)訪問。在四(si)層(ceng)交換(huan)(huan)中(zhong)，決定傳(chuan)輸(shu)的依據不僅僅是MAC地址(第(di)二層(ceng)網橋)或源/目標地址(第(di)三(san)層(ceng)路由(you))，而且包括TCP/UDP(第(di)四(si)層(ceng))應(ying)用端(duan)口號，被設計用于高速(su)(su)Intranet應(ying)用。四(si)層(ceng)交換(huan)(huan)除了(le)(le)負(fu)載均衡功能外，還(huan)支持基于應(ying)用類(lei)型和用戶ID的傳(chuan)輸(shu)流控制功能。此(ci)外，四(si)層(ceng)交換(huan)(huan)機直接安放在服(fu)務(wu)器前端(duan)，它(ta)了(le)(le)解應(ying)用會話(hua)內容和用戶權限(xian)，因而使它(ta)成(cheng)為防止非(fei)授權訪問服(fu)務(wu)器的理(li)想平臺。

4、模塊冗余

冗(rong)(rong)余(yu)(yu)能力是網絡安全運行的保(bao)證。任何(he)廠(chang)商(shang)都不能保(bao)證其產品(pin)在(zai)運行的過程(cheng)中(zhong)不發生故障。而故障發生時能否迅速切(qie)換就取決(jue)于設備的冗(rong)(rong)余(yu)(yu)能力。對(dui)于核心交換機而言，重(zhong)要部件都應當擁有冗(rong)(rong)余(yu)(yu)能力，比如管理模塊冗(rong)(rong)余(yu)(yu)、電源冗(rong)(rong)余(yu)(yu)等，這樣才可(ke)以在(zai)最大程(cheng)度(du)上保(bao)證網絡穩定運行。

5、路由冗余

利用HSRP、VRRP協議保(bao)證(zheng)核心(xin)設備(bei)的(de)(de)(de)負荷分擔(dan)和熱備(bei)份(fen)，在核心(xin)交(jiao)(jiao)換機和雙匯聚交(jiao)(jiao)換機中的(de)(de)(de)某臺(tai)交(jiao)(jiao)換機出現故(gu)障(zhang)時，三層(ceng)路由設備(bei)和虛擬網(wang)關能夠快速切換，實現雙線(xian)路的(de)(de)(de)冗余(yu)備(bei)份(fen)，保(bao)證(zheng)整網(wang)穩定性(xing)。 核心(xin)交(jiao)(jiao)換機是整個(ge)網(wang)絡的(de)(de)(de)核心(xin)和心(xin)臟，如果發生致(zhi)(zhi)命性(xing)的(de)(de)(de)故(gu)障(zhang)，將導(dao)致(zhi)(zhi)本地(di)網(wang)絡的(de)(de)(de)癱瘓(huan)。