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。所謂的(de)(de)核(he)(he)心(xin)交(jiao)換(huan)機是(shi)針對網絡架構而(er)言，如果是(shi)個(ge)幾(ji)臺(tai)電(dian)腦的(de)(de)小局域網，一(yi)個(ge)8口的(de)(de)小交(jiao)換(huan)機就可以稱之(zhi)為核(he)(he)心(xin)交(jiao)換(huan)機!。而(er)在網絡行(xing)業中核(he)(he)心(xin)交(jiao)換(huan)機是(shi)指(zhi)有網管功能，吞(tun)吐量強大的(de)(de)2層或者3層交(jiao)換(huan)機，一(yi)個(ge)超過100臺(tai)電(dian)腦的(de)(de)網絡，如果想穩定并高速的(de)(de)運行(xing)，核(he)(he)心(xin)交(jiao)換(huan)機必不可少。

核心交換機與普通交換機的區別

通(tong)常將(jiang)網(wang)(wang)絡(luo)(luo)中直接面向用(yong)戶連(lian)(lian)接或訪問網(wang)(wang)絡(luo)(luo)的(de)(de)(de)(de)部分(fen)稱為接入層(ceng)(ceng)(ceng)，將(jiang)位于接入層(ceng)(ceng)(ceng)和(he)核心層(ceng)(ceng)(ceng)之間的(de)(de)(de)(de)部分(fen)稱為分(fen)布層(ceng)(ceng)(ceng)或匯(hui)(hui)聚(ju)層(ceng)(ceng)(ceng)，接入層(ceng)(ceng)(ceng)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是允許終端用(yong)戶連(lian)(lian)接到(dao)(dao)網(wang)(wang)絡(luo)(luo)，因(yin)此(ci)(ci)接入層(ceng)(ceng)(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)(ji)具有(you)(you)低成(cheng)本和(he)高(gao)(gao)端口密度特性；匯(hui)(hui)聚(ju)層(ceng)(ceng)(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)(ji)是多臺(tai)接入層(ceng)(ceng)(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)匯(hui)(hui)聚(ju)點(dian)，它(ta)必(bi)須能(neng)夠處理來(lai)自接入層(ceng)(ceng)(ceng)設備的(de)(de)(de)(de)所有(you)(you)通(tong)信量，并提供(gong)到(dao)(dao)核心層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)上行鏈路，因(yin)此(ci)(ci)匯(hui)(hui)聚(ju)層(ceng)(ceng)(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)(ji)與接入層(ceng)(ceng)(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)(ji)比(bi)較，需要(yao)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，更(geng)少的(de)(de)(de)(de)接口和(he)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)換(huan)速率。而(er)將(jiang)網(wang)(wang)絡(luo)(luo)主干部分(fen)稱為核心層(ceng)(ceng)(ceng)，核心層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)目(mu)的(de)(de)(de)(de)在于通(tong)過高(gao)(gao)速轉發通(tong)信，提供(gong)優化、可靠(kao)的(de)(de)(de)(de)骨干傳輸結(jie)構(gou)，因(yin)此(ci)(ci)核心層(ceng)(ceng)(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)(ji)應用(yong)有(you)(you)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)可靠(kao)性、性能(neng)和(he)吞吐(tu)量。

該圖片由注冊用戶"科技數碼行"提供，版權聲明反饋

核心交換機參數

1、轉發速率

網絡中的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)是(shi)由一個個數(shu)據(ju)包(bao)組成，對(dui)每(mei)個數(shu)據(ju)包(bao)的(de)(de)(de)處理要消(xiao)耗資源。轉發速(su)率(也(ye)稱吞吐(tu)(tu)量(liang)(liang))是(shi)指在不丟包(bao)的(de)(de)(de)情況下，單位(wei)(wei)時間內通(tong)過的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)包(bao)數(shu)量(liang)(liang)。吞吐(tu)(tu)量(liang)(liang)就像是(shi)立(li)交(jiao)(jiao)橋的(de)(de)(de)車流量(liang)(liang)，是(shi)三層交(jiao)(jiao)換(huan)機最重要的(de)(de)(de)一個參數(shu)，標(biao)志著交(jiao)(jiao)換(huan)機的(de)(de)(de)具(ju)體性能。如果吞吐(tu)(tu)量(liang)(liang)太小，就會成為網絡瓶頸，給整個網絡的(de)(de)(de)傳輸(shu)(shu)效率帶來(lai)負面影響。交(jiao)(jiao)換(huan)機應當能夠實現線速(su)交(jiao)(jiao)換(huan)，即交(jiao)(jiao)換(huan)速(su)率達到傳輸(shu)(shu)線上的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)傳輸(shu)(shu)速(su)度，從(cong)而(er)最大限(xian)度地消(xiao)除交(jiao)(jiao)換(huan)瓶頸。對(dui)于千兆位(wei)(wei)交(jiao)(jiao)換(huan)機而(er)言，若(ruo)欲實現網絡的(de)(de)(de)無阻塞傳輸(shu)(shu)，要求： 吞吐(tu)(tu)量(liang)(liang)(Mpps)=萬兆位(wei)(wei)端(duan)(duan)口數(shu)量(liang)(liang)×14.88 Mpps+千兆位(wei)(wei)端(duan)(duan)口數(shu)量(liang)(liang)×1.488 Mpps+百兆位(wei)(wei)端(duan)(duan)口數(shu)量(liang)(liang)×0.1488 Mpps

如果交換機標(biao)稱的(de)(de)(de)(de)(de)吞(tun)吐(tu)(tu)量(liang)(liang)大(da)于或(huo)等(deng)于計算(suan)(suan)值(zhi)，那(nei)么在三層交換(huan)時(shi)應當可以(yi)(yi)達到線(xian)速(su)(su)。其中，1個萬兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)端(duan)口(kou)在包(bao)(bao)長(chang)為(wei)(wei)(wei)64 B時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)理論吞(tun)吐(tu)(tu)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)14.88 Mpps，1個千兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)端(duan)口(kou)在包(bao)(bao)長(chang)為(wei)(wei)(wei)64 B時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)理論吞(tun)吐(tu)(tu)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)1.488 Mpps，1個百兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)端(duan)口(kou)在包(bao)(bao)長(chang)為(wei)(wei)(wei)64 B時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)理論吞(tun)吐(tu)(tu)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)0.1488 Mpps。那(nei)么這些(xie)數(shu)值(zhi)是(shi)(shi)如何得到的(de)(de)(de)(de)(de)呢?事實上，包(bao)(bao)轉(zhuan)發(fa)線(xian)速(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)衡(heng)量(liang)(liang)標(biao)準是(shi)(shi)以(yi)(yi)單(dan)位(wei)時(shi)間內發(fa)送(song)64 B的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據包(bao)(bao)(最小包(bao)(bao))的(de)(de)(de)(de)(de)個數(shu)作為(wei)(wei)(wei)計算(suan)(suan)基準的(de)(de)(de)(de)(de)。以(yi)(yi)千兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)以(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)端(duan)口(kou)為(wei)(wei)(wei)例，其計算(suan)(suan)方(fang)法(fa)如下：1,000,000,000 bps/8 bit/ (64+8+12) B =1,488,095 pps以(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)幀為(wei)(wei)(wei)64 B時(shi)，需考慮8 B的(de)(de)(de)(de)(de)幀頭和(he)12 B的(de)(de)(de)(de)(de)幀間隙的(de)(de)(de)(de)(de)固定開銷。由此(ci)可見，線(xian)速(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)千兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)以(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)端(duan)口(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)包(bao)(bao)轉(zhuan)發(fa)率為(wei)(wei)(wei)1.488 Mpps。萬兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)以(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)速(su)(su)端(duan)口(kou)包(bao)(bao)轉(zhuan)發(fa)率，正好為(wei)(wei)(wei)千兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)以(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)10倍(bei)，即(ji)14.88 Mpps;而快速(su)(su)以(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)速(su)(su)端(duan)口(kou)包(bao)(bao)轉(zhuan)發(fa)率，則為(wei)(wei)(wei)千兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)以(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)十分之一，即(ji)0.1488 Mpps。

2、背板帶寬

帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)(kuan)是(shi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機(ji)接(jie)口(kou)處理器或(huo)接(jie)口(kou)卡和(he)(he)數(shu)(shu)(shu)據(ju)總線間(jian)所能吞吐的(de)(de)(de)最大(da)數(shu)(shu)(shu)據(ju)量，就像(xiang)是(shi)立交(jiao)(jiao)橋所擁有的(de)(de)(de)車道的(de)(de)(de)總和(he)(he)。由于所有端(duan)口(kou)間(jian)的(de)(de)(de)通(tong)信都(dou)需要通(tong)過背板(ban)完(wan)成(cheng)，所以背板(ban)所能提(ti)供(gong)的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)(kuan)，就成(cheng)為端(duan)口(kou)間(jian)并(bing)發通(tong)信時的(de)(de)(de)瓶頸(jing)。帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)(kuan)越(yue)大(da)，提(ti)供(gong)給各端(duan)口(kou)的(de)(de)(de)可用帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)(kuan)越(yue)大(da)，數(shu)(shu)(shu)據(ju)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)速(su)度越(yue)大(da);帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)(kuan)越(yue)小，給各端(duan)口(kou)提(ti)供(gong)的(de)(de)(de)可用帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)(kuan)越(yue)小，數(shu)(shu)(shu)據(ju)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)速(su)度也就越(yue)慢。也就是(shi)說(shuo)，背板(ban)帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)(kuan)決定著交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機(ji)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)處理能力，背板(ban)帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)(kuan)越(yue)高，所能處理數(shu)(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)(de)能力就越(yue)強。因此，背板(ban)帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)(kuan)越(yue)大(da)越(yue)好，特別是(shi)對(dui)那些匯聚層交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機(ji)和(he)(he)中(zhong)心交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機(ji)而(er)言。若欲實(shi)現(xian)網絡(luo)的(de)(de)(de)全(quan)雙工無阻塞(sai)傳輸，必須滿足最小背板(ban)帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)(kuan)的(de)(de)(de)要求(qiu)。其計算公式如下： 背板(ban)帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)(kuan)=端(duan)口(kou)數(shu)(shu)(shu)量×端(duan)口(kou)速(su)率(lv)(lv)×2提(ti)示：對(dui)于三層交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機(ji)而(er)言，只(zhi)有轉發速(su)率(lv)(lv)和(he)(he)背板(ban)帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)(kuan)都(dou)達(da)到最低(di)要求(qiu)，才(cai)是(shi)合格的(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機(ji)，二者缺一不可。

3、四層交換

第(di)四(si)層交(jiao)(jiao)換(huan)用于實現對網絡服務的快速訪問(wen)。在四(si)層交(jiao)(jiao)換(huan)中(zhong)，決定傳輸(shu)(shu)的依據不僅(jin)僅(jin)是MAC地址(第(di)二層網橋)或(huo)源/目(mu)標地址(第(di)三層路由)，而(er)且包括(kuo)TCP/UDP(第(di)四(si)層)應(ying)用端(duan)口(kou)號(hao)，被設計用于高速Intranet應(ying)用。四(si)層交(jiao)(jiao)換(huan)除了(le)負載均衡功(gong)能外(wai)(wai)，還支持基于應(ying)用類型(xing)和(he)用戶ID的傳輸(shu)(shu)流控(kong)制功(gong)能。此(ci)外(wai)(wai)，四(si)層交(jiao)(jiao)換(huan)機直(zhi)接安放在服務器前端(duan)，它(ta)了(le)解(jie)應(ying)用會話內(nei)容和(he)用戶權限，因而(er)使它(ta)成為防止非授權訪問(wen)服務器的理想(xiang)平臺。

4、模塊冗余

冗余(yu)能(neng)力(li)是(shi)網(wang)絡安全運行的(de)(de)保(bao)證(zheng)。任何廠商都不能(neng)保(bao)證(zheng)其產品在運行的(de)(de)過程(cheng)中不發(fa)生(sheng)故障(zhang)。而故障(zhang)發(fa)生(sheng)時能(neng)否迅速切換(huan)就(jiu)取決于(yu)設(she)備的(de)(de)冗余(yu)能(neng)力(li)。對于(yu)核(he)心(xin)交換(huan)機而言，重要部件都應當擁有冗余(yu)能(neng)力(li)，比如(ru)管理模塊冗余(yu)、電源冗余(yu)等，這樣才(cai)可以在最大程(cheng)度(du)上保(bao)證(zheng)網(wang)絡穩定運行。

5、路由冗余

利用HSRP、VRRP協(xie)議保證(zheng)核(he)心設備的(de)(de)負荷分(fen)擔和熱備份，在(zai)核(he)心交(jiao)(jiao)(jiao)換機(ji)和雙匯(hui)聚交(jiao)(jiao)(jiao)換機(ji)中(zhong)的(de)(de)某(mou)臺交(jiao)(jiao)(jiao)換機(ji)出(chu)現故(gu)障時，三(san)層路由設備和虛(xu)擬網(wang)關(guan)能夠(gou)快速切(qie)換，實現雙線路的(de)(de)冗余備份，保證(zheng)整網(wang)穩(wen)定(ding)性。 核(he)心交(jiao)(jiao)(jiao)換機(ji)是整個網(wang)絡的(de)(de)核(he)心和心臟，如果發生致命性的(de)(de)故(gu)障，將(jiang)導(dao)致本地網(wang)絡的(de)(de)癱瘓。