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(ji)可。所(suo)謂的(de)核(he)心(xin)交(jiao)換(huan)機是針對網(wang)絡架構而言，如果是個幾臺電腦的(de)小(xiao)局域網(wang)，一個8口的(de)小(xiao)交(jiao)換(huan)機就可以稱(cheng)之為核(he)心(xin)交(jiao)換(huan)機!。而在網(wang)絡行業中核(he)心(xin)交(jiao)換(huan)機是指有網(wang)管功能，吞吐量強大的(de)2層(ceng)或者3層(ceng)交(jiao)換(huan)機，一個超過100臺電腦的(de)網(wang)絡，如果想穩定并高速(su)的(de)運行，核(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(chang)將(jiang)網(wang)(wang)絡中直接(jie)面(mian)向用(yong)(yong)戶(hu)連接(jie)或(huo)訪問網(wang)(wang)絡的(de)(de)部(bu)分稱為(wei)接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)，將(jiang)位于接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)和核(he)心層(ceng)(ceng)之間的(de)(de)部(bu)分稱為(wei)分布層(ceng)(ceng)或(huo)匯(hui)聚(ju)(ju)層(ceng)(ceng)，接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)目的(de)(de)是允許(xu)終端(duan)用(yong)(yong)戶(hu)連接(jie)到網(wang)(wang)絡，因此接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)交(jiao)換(huan)機(ji)具有(you)低成本和高(gao)(gao)端(duan)口密度(du)特性(xing)；匯(hui)聚(ju)(ju)層(ceng)(ceng)交(jiao)換(huan)機(ji)是多(duo)臺接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)(de)匯(hui)聚(ju)(ju)點，它必須能(neng)夠處理來自(zi)接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)設(she)備的(de)(de)所(suo)有(you)通(tong)信量(liang)，并提(ti)供到核(he)心層(ceng)(ceng)的(de)(de)上行鏈路，因此匯(hui)聚(ju)(ju)層(ceng)(ceng)交(jiao)換(huan)機(ji)與(yu)接(jie)入(ru)層(ceng)(ceng)交(jiao)換(huan)機(ji)比較，需要更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)性(xing)能(neng)，更(geng)少(shao)的(de)(de)接(jie)口和更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)交(jiao)換(huan)速率(lv)。而將(jiang)網(wang)(wang)絡主(zhu)干部(bu)分稱為(wei)核(he)心層(ceng)(ceng)，核(he)心層(ceng)(ceng)的(de)(de)主(zhu)要目的(de)(de)在于通(tong)過高(gao)(gao)速轉發(fa)通(tong)信，提(ti)供優化、可靠(kao)的(de)(de)骨(gu)干傳(chuan)輸結構，因此核(he)心層(ceng)(ceng)交(jiao)換(huan)機(ji)應用(yong)(yong)有(you)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)可靠(kao)性(xing)、性(xing)能(neng)和吞吐量(liang)。

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(wang)(wang)絡中的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)是(shi)由一(yi)個(ge)(ge)個(ge)(ge)數(shu)(shu)(shu)據(ju)包(bao)組成，對每個(ge)(ge)數(shu)(shu)(shu)據(ju)包(bao)的(de)(de)(de)處(chu)理要(yao)消耗資(zi)源。轉(zhuan)發速率(也稱吞(tun)吐(tu)(tu)量(liang)(liang))是(shi)指在不丟包(bao)的(de)(de)(de)情(qing)況下，單位(wei)時間(jian)內(nei)通過的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)包(bao)數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)。吞(tun)吐(tu)(tu)量(liang)(liang)就像(xiang)是(shi)立交橋的(de)(de)(de)車流量(liang)(liang)，是(shi)三層交換(huan)(huan)機(ji)(ji)最重要(yao)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)參數(shu)(shu)(shu)，標志著交換(huan)(huan)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)具體性(xing)能。如果(guo)吞(tun)吐(tu)(tu)量(liang)(liang)太小(xiao)，就會成為網(wang)(wang)絡瓶頸，給(gei)整個(ge)(ge)網(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)傳輸(shu)(shu)效率帶來負面影響。交換(huan)(huan)機(ji)(ji)應當(dang)能夠實現線(xian)(xian)速交換(huan)(huan)，即交換(huan)(huan)速率達到傳輸(shu)(shu)線(xian)(xian)上的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)傳輸(shu)(shu)速度，從而最大限度地消除交換(huan)(huan)瓶頸。對于千兆(zhao)(zhao)位(wei)交換(huan)(huan)機(ji)(ji)而言(yan)，若欲實現網(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)無阻(zu)塞傳輸(shu)(shu)，要(yao)求(qiu)： 吞(tun)吐(tu)(tu)量(liang)(liang)(Mpps)=萬兆(zhao)(zhao)位(wei)端(duan)口數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)×14.88 Mpps+千兆(zhao)(zhao)位(wei)端(duan)口數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)×1.488 Mpps+百兆(zhao)(zhao)位(wei)端(duan)口數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)×0.1488 Mpps

如果交換機標(biao)稱的(de)(de)(de)吞吐(tu)量(liang)大于或等于計算(suan)值，那么在(zai)(zai)三層交換時應(ying)當(dang)可以(yi)達(da)到線(xian)(xian)速。其中，1個(ge)萬兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)端(duan)口(kou)在(zai)(zai)包長為(wei)(wei)64 B時的(de)(de)(de)理論(lun)(lun)吞吐(tu)量(liang)為(wei)(wei)14.88 Mpps，1個(ge)千兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)端(duan)口(kou)在(zai)(zai)包長為(wei)(wei)64 B時的(de)(de)(de)理論(lun)(lun)吞吐(tu)量(liang)為(wei)(wei)1.488 Mpps，1個(ge)百兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)端(duan)口(kou)在(zai)(zai)包長為(wei)(wei)64 B時的(de)(de)(de)理論(lun)(lun)吞吐(tu)量(liang)為(wei)(wei)0.1488 Mpps。那么這(zhe)些(xie)數(shu)值是(shi)如(ru)何得(de)到的(de)(de)(de)呢?事實上，包轉(zhuan)發(fa)(fa)線(xian)(xian)速的(de)(de)(de)衡(heng)量(liang)標(biao)準是(shi)以(yi)單位(wei)時間(jian)(jian)內發(fa)(fa)送64 B的(de)(de)(de)數(shu)據包(最小包)的(de)(de)(de)個(ge)數(shu)作為(wei)(wei)計算(suan)基準的(de)(de)(de)。以(yi)千兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)以(yi)太(tai)網端(duan)口(kou)為(wei)(wei)例，其計算(suan)方法(fa)如(ru)下：1,000,000,000 bps/8 bit/ (64+8+12) B =1,488,095 pps以(yi)太(tai)網幀(zhen)(zhen)為(wei)(wei)64 B時，需考慮(lv)8 B的(de)(de)(de)幀(zhen)(zhen)頭和12 B的(de)(de)(de)幀(zhen)(zhen)間(jian)(jian)隙(xi)的(de)(de)(de)固定開銷。由此(ci)可見，線(xian)(xian)速的(de)(de)(de)千兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)以(yi)太(tai)網端(duan)口(kou)的(de)(de)(de)包轉(zhuan)發(fa)(fa)率(lv)為(wei)(wei)1.488 Mpps。萬兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)以(yi)太(tai)網的(de)(de)(de)線(xian)(xian)速端(duan)口(kou)包轉(zhuan)發(fa)(fa)率(lv)，正(zheng)好為(wei)(wei)千兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)以(yi)太(tai)網的(de)(de)(de)10倍，即14.88 Mpps;而快(kuai)速以(yi)太(tai)網的(de)(de)(de)線(xian)(xian)速端(duan)口(kou)包轉(zhuan)發(fa)(fa)率(lv)，則為(wei)(wei)千兆(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)以(yi)太(tai)網的(de)(de)(de)十分之一，即0.1488 Mpps。

2、背板帶寬

帶(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)是(shi)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)接(jie)口(kou)(kou)(kou)處(chu)理器(qi)或接(jie)口(kou)(kou)(kou)卡(ka)和數據總線間所(suo)能(neng)(neng)吞吐的(de)(de)(de)(de)最大(da)數據量，就(jiu)像是(shi)立交(jiao)(jiao)橋所(suo)擁有的(de)(de)(de)(de)車道的(de)(de)(de)(de)總和。由于所(suo)有端(duan)口(kou)(kou)(kou)間的(de)(de)(de)(de)通信(xin)(xin)都需要通過背板(ban)(ban)完成，所(suo)以背板(ban)(ban)所(suo)能(neng)(neng)提供(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)帶(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)，就(jiu)成為端(duan)口(kou)(kou)(kou)間并發通信(xin)(xin)時的(de)(de)(de)(de)瓶頸。帶(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)越(yue)(yue)大(da)，提供(gong)(gong)給(gei)各(ge)端(duan)口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)可用帶(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)越(yue)(yue)大(da)，數據交(jiao)(jiao)換(huan)速(su)(su)度越(yue)(yue)大(da);帶(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)越(yue)(yue)小(xiao)(xiao)，給(gei)各(ge)端(duan)口(kou)(kou)(kou)提供(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)可用帶(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)越(yue)(yue)小(xiao)(xiao)，數據交(jiao)(jiao)換(huan)速(su)(su)度也就(jiu)越(yue)(yue)慢。也就(jiu)是(shi)說(shuo)，背板(ban)(ban)帶(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)決定著交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)的(de)(de)(de)(de)數據處(chu)理能(neng)(neng)力，背板(ban)(ban)帶(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)越(yue)(yue)高，所(suo)能(neng)(neng)處(chu)理數據的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力就(jiu)越(yue)(yue)強。因此(ci)，背板(ban)(ban)帶(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)越(yue)(yue)大(da)越(yue)(yue)好，特(te)別(bie)是(shi)對那(nei)些匯聚(ju)層交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)和中心交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)而言(yan)。若欲(yu)實(shi)現網絡的(de)(de)(de)(de)全雙工無(wu)阻塞傳(chuan)輸(shu)，必須滿足(zu)最小(xiao)(xiao)背板(ban)(ban)帶(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)的(de)(de)(de)(de)要求。其(qi)計算(suan)公式(shi)如下： 背板(ban)(ban)帶(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)=端(duan)口(kou)(kou)(kou)數量×端(duan)口(kou)(kou)(kou)速(su)(su)率(lv)×2提示：對于三層交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)而言(yan)，只有轉發速(su)(su)率(lv)和背板(ban)(ban)帶(dai)寬(kuan)(kuan)(kuan)都達到最低要求，才是(shi)合(he)格(ge)的(de)(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)，二者缺一不可。

3、四層交換

第四層(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)用(yong)于實現(xian)對網絡服務(wu)(wu)的快速訪問。在四層(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)中，決定傳輸(shu)的依(yi)據不僅僅是(shi)MAC地址(zhi)(第二層(ceng)網橋)或源(yuan)/目標地址(zhi)(第三層(ceng)路(lu)由)，而且包括(kuo)TCP/UDP(第四層(ceng))應(ying)用(yong)端口號(hao)，被設計用(yong)于高速Intranet應(ying)用(yong)。四層(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)除了負(fu)載均衡功能外(wai)，還支(zhi)持基于應(ying)用(yong)類型和用(yong)戶(hu)ID的傳輸(shu)流控制功能。此(ci)外(wai)，四層(ceng)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機直接安(an)放在服務(wu)(wu)器前端，它(ta)了解應(ying)用(yong)會話內容(rong)和用(yong)戶(hu)權限，因而使它(ta)成為防止(zhi)非授權訪問服務(wu)(wu)器的理想平臺。

4、模塊冗余

冗余能力(li)是網絡安(an)全運(yun)行(xing)的保(bao)(bao)證。任何廠商都不(bu)(bu)能保(bao)(bao)證其產品在運(yun)行(xing)的過程(cheng)中不(bu)(bu)發(fa)生(sheng)故障。而故障發(fa)生(sheng)時(shi)能否迅(xun)速切換就(jiu)取決(jue)于設備的冗余能力(li)。對于核心交換機而言，重(zhong)要部(bu)件都應當(dang)擁有冗余能力(li)，比如管理模塊冗余、電源冗余等，這樣(yang)才可(ke)以(yi)在最大(da)程(cheng)度上保(bao)(bao)證網絡穩(wen)定運(yun)行(xing)。

5、路由冗余

利用HSRP、VRRP協議保證核(he)心設備(bei)的負荷分擔和熱備(bei)份(fen)，在核(he)心交換(huan)機和雙匯聚交換(huan)機中(zhong)的某臺交換(huan)機出現故(gu)障(zhang)(zhang)時，三層路由設備(bei)和虛(xu)擬網(wang)(wang)(wang)關能(neng)夠快(kuai)速切(qie)換(huan)，實(shi)現雙線(xian)路的冗余備(bei)份(fen)，保證整(zheng)網(wang)(wang)(wang)穩定性。 核(he)心交換(huan)機是整(zheng)個網(wang)(wang)(wang)絡(luo)的核(he)心和心臟，如果發(fa)生致命性的故(gu)障(zhang)(zhang)，將導致本地網(wang)(wang)(wang)絡(luo)的癱瘓。