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    弱電工程選擇交換機需要考慮的幾個重要參數

    瀏覽:511 發表時間:2018-12-21 16:00:11

    今天來說一下核心交換機選型的主要參數。主要有可擴展性、轉發速率、背板帶寬、四層交換、系統冗余等參數。

    弱電工程選擇交換機需要考慮的幾個重要參數


    核心交換機應當全部采用模塊化結構,必須擁有相當數量的插槽,具有強大的網絡擴展能力,可以根據現實或者未來的需要選擇不同數量、不同速率和不同接口類型的模塊,以適應千變萬化的網絡需求。

    弱電工程選擇交換機需要考慮的幾個重要參數


    影響核心交換機的因素有哪些呢?

    一、背板帶寬

    背板帶寬也稱交換容量,是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量,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,就成為端口間并發通信時的瓶頸

    帶寬越大,提供給各端口的可用帶寬越大,數據交換速度越大;帶寬越小,給各端口提供的可用帶寬越小,數據 交換速度也就越慢。也就是說,背板帶寬決定著交換機的數據處理能力,背板帶寬越高,所能處理數據的能力就越強。若欲實現網絡的全雙工無阻塞傳輸,必須滿足最小背板帶寬的要求。

    計算公式如下

    背板帶寬=端口數量×端口速率×2

    提示:對于三層交換機而言,只有轉發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。

    例如,

    如何一款交換機有24個端口,

    背板帶寬=24*1000*2/1000=48Gbps。

    二、二層三層的包轉發率

    網絡中的數據是由一個個數據包組成,對每個數據包的處理要消耗資源。轉發速率(也稱吞吐量)是指在不丟包的情況下,單位時間內通過的數據包數量。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,標志著交換機的具體性能。如果吞吐量太小,就會成為網絡瓶頸,給整個網絡的傳輸效率帶來負面影響。交換機應當能夠實現線速交換,即交換速率達到傳輸線上的數據傳輸速度,從而最大限度地消除交換瓶頸。對于三層核心交換機而言,若欲實現網絡的無阻塞傳輸,這個速率能≤標稱二層包轉發速率速率能≤標稱三層包轉發速率,那么交換機在做第二層和第三層交換的時候可以做到線速。

    那么公式如下

    吞吐量(Mpps)=萬兆位端口數量×14.88 Mpps+千兆位端口數量×1.488 Mpps+百兆位端口數量×0.1488 Mpps。

    算出的吞吐如果小于你交換機的吞吐量的話,那就可以做到線速。

    這里面萬兆位端口與百兆端口如果有就算上去,沒有就可以不用算。

    例如,

    對于一臺擁有24個千兆位端口的交換機而言,其滿配置吞吐量應達到24×1.488 Mpps=35.71 Mpps,才能夠確保在所有端口均線速工作時,實現無阻塞的包交換。同樣,如果一臺交換機最多能夠提供176個千兆位端口,那么其吞吐量至少應當為 261.8 Mpps(176×1.488 Mpps=261.8 Mpps),才是真正的無阻塞結構設計。


    那么,1.488Mpps是怎么得到的呢?

    包轉發線速的衡量標準是以單位時間內發送64byte的數據包(最小包)的個數作為計算基準的。對于千兆以太網來說,計算方法如下:1,000,000,000bps/8bit/(64+8+12)byte=1,488,095pps 說明:當以太網幀為64byte時,需考慮 8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。故一個線速的千兆以太網端口在轉發64byte包時的包轉 發率為1.488Mpps。快速以太網的統速端口包轉發率正好為千兆以太網的十分之一,為148.8kpps。

    *對于萬兆以太網,一個線速端口的包轉發率為14.88Mpps。

    *對于千兆以太網,一個線速端口的包轉發率為1.488Mpps。

    *對于快速以太網,一個線速端口的包轉發率為0.1488Mpps。

    這個數據我們能用就行。

    所以說,如果能滿足上面三個條件(背板帶寬、包轉發率)那么我們就說這款核心交換機真正做到了線性無阻塞。

    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。不過背板帶寬是可以相信廠家的宣傳的,可吞吐量是無法相信廠家的宣傳的,因為后者是個設計值,測試很困難的并且意義不是很大。

    三、可擴展性

    可擴展性應當包括兩個方面:

    1、插槽數量:插槽用于安裝各種功能模塊和接口模塊。由于 每個接口模塊所提供的端口數量是一定的,因此插槽數量也就從根本上決定著交換機所能容納的端口數量。另外,所有功能模塊(如超級引擎模塊、IP語音模塊、 擴展服務模塊、網絡監控模塊、安全服務模塊等)都需要占用一個插槽,因此插槽數量也就從根本上決定著交換機的可擴展性。

    2、模塊類型:毫無疑問,支持的模塊類型(如LAN接口模塊、WAN接口模塊、ATM接口模塊、 擴展功能模塊等)越多,交換機的可擴展性越強。僅以局域網接口模塊為例,就應當包括RJ-45模塊、GBIC模塊、SFP模塊、10Gbps模塊等,以適 應大中型網絡中復雜環境和網絡應用的需求。

    四、四層交換

    第四層交換用于實現對網絡服務的快速訪問。在四層交換中,決定傳輸的依據不僅僅是MAC地址(第二層網橋)或源/目標地址(第三層路由),而且包括 TCP /UDP(第四層)應用端口號,被設計用于高速Intranet應用。四層交換除了負載均衡功能外,還支持基于應用類型和用戶ID的傳輸流控制功能。此 外,四層交換機直接安放在服務器前端,它了解應用會話內容和用戶權限,因而使它成為防止非授權訪問服務器的理想平臺。

    五、模塊冗余

    冗余能力是網絡安全運行的保證。任何廠商都不能保證其產品在運行的過程中不發生故障。而故障發生時能否迅速切換就取決于設備的冗余能力。對于核心交換機而 言,重要部件都應當擁有冗余能力,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絡穩定運行。

    六、路由冗余

    利用HSRP、VRRP協議保證核心設備的負荷分擔和熱備份,在核心交換機和雙匯聚交換機中的某臺交換機出現故障時,三層路由設備和虛擬網關能夠快速切換,實現雙線路的冗余備份,保證整網穩定性。


     
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