什么是 数据中心核心交换机?与普通 交换机有什么区别?-北京神 州光大科技有限公司

什么是 数据中心核心交换机?与普通 交换机有什么区别?

2017-04-15 12:28

前言:

随着信息技术的发展、互联网的普及,数据中 心对网络设备的要求逐渐的提升,数据中 心的建设需求和标准也在不断的发展,普通的 交换机往往无法满足数据中心的需要,无法实 现对业务精确识别与控制,在大业 务情况无法做到快速响应和零丢包,无法保 证业务的连续性,系统的 可靠性主要依赖于设备的可靠性。

 

数据中 心级交换机以高质量的业务保证和控制识别能力为特征,端到端 的流控与背压机制,保证数 据传输的稳定可靠,平抑网络浪涌。可靠性、安全性更高,组网方式更简单,业务部署更快捷。

 

什么是 数据中心核心交换机?

核心交 换机并不是交换机的一种类型,而是放在核心层(网络主干部分)的交换 机叫核心交换机,一般大 型企业网络和网吧需要购买核心交换机来实现强大的网络扩展能力,以保护原有的投资,电脑达 到一定数量才会要用上核心 交换机,而基本在50台以下 无需用核心交换机,有个 路由器即可,所谓的 核心交换机是针对网络架构而言,如果是 个几台电脑的小局域网,一个8口的小 交换机就可以称之为核心交换机!而在网 络行业中核心交换机是指有网管功能,吞吐量强大的2层或者3层交换机,一个超过100台电脑的网络,如果想 稳定并高速的运行,核心交换机必不可少。

 

核心交 换机与普通交换机的区别:

(1)端口的区别

普通交 换机端口数量一般为24-48个,网口大 部分为千兆以太网或者百兆以太网口,主要功 能用于接入用户数据或者汇聚一些接入层的交换机数据,这种交 换机最多可以配置Vlan简单路 由协议和一些简单的SNMP等功能,背板带宽相对较小。

核心交 换机端口数量较多,通常采用模块化,可以自 由搭配光口和千兆以太网口。一般核 心交换机都是三层交换机,可设置路由协议/ACL/QoS/负载均 衡等各种高级网络协议。最主要 的一点是核心交换机的背板带宽远远高于普通交换机,且通常 有单独引擎模块,并且为主备用。

 

(2)用户连 接或访问网络的区别

通常将 网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层,将位于 接入层和核心层之间的部分称为分布层或汇聚层,接入层 目的是允许终端用户连接到网络,因此接 入层交换机具有低成本和高端口密度特性。汇聚层 交换机是多台接入层交换机的汇聚点,它必须 能够处理来自接入层设备的所有通信量,并提供 到核心层的上行链路,因此汇 聚层交换机具备更高的性能,更少的 接口和更高的交换速率。

而网络 主干部分则称为核心层,核心层 的主要目的在于通过高速转发通信,提供优化、可靠的骨干传输结构,因此核 心层交换机应用有更高的可靠性、性能和吞吐量。

 

相比普通交换机,数据中 心交换机需具备:大缓存、高容量、虚拟化、FCOE、二层TRILL技术等方面的特征:

(1)大缓存技术

数据中 心交换机改变了传统交换系统的出端口缓存方式,采用分布式缓存架构,缓存比 普通交换机也大许多,缓存能力可达1G以上,而一般 的交换机只能达到2~4M。对于每 端口在万兆全线速条件下达到200毫秒的 突发流量缓存能力,从而在 突发流量的情况下,大缓存 仍能保证网络转发零丢包,正好适 应数据中心服务器量大,突发流量大的特点。

 

(2)高容量设备

数据中 心的网络流量具有高密度应用调度、浪涌式 突发缓冲的特点,而普通 交换机以满足互连互通为主要目的,无法实 现对业务精确识别与控制,在大业 务情况无法做到快速响应和零丢包,无法保 证业务的连续性,系统的 可靠性主要依赖于设备的可靠性。

所以普 通交换机无法满足数据中心的需要,数据中 心交换机需要具备高容量转发特点,数据中 心交换机必须支持高密万兆板卡,即48口万兆板卡,为使48口万兆 板卡能够全线速转发,数据中 心交换机只能采用CLOS分布式交换架构。除此之外,随着40G和100G的普及,支持8端口40G板卡和4端口的100G板卡也逐渐商用,数据中心交换机40G、100G的板卡 早已出现进入市场,从而满 足数据中心高密度应用的需求。

 

(3)虚拟化技术

数据中 心的网络设备需要具有高管理性和高安全可靠性的特点,因此数 据中心的交换机也需要支持虚拟化,虚拟化 就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源,以打破 物理结构之间的壁垒,网络设 备的虚拟化主要包括多虚一,一虚多技术,多虚多等技术。

通过虚拟化技术,可以对 多台网络设备统一管理,也可以 对一台设备上的业务进行完全隔离,从而可 以将数据中心管理成本减少40%,将IT利用率提高大约25%。

 

(4)TRILL技术

数据中 心在构建二层网络方面,原先的标准是STP协议,但其故有的缺陷如:STP是通过 端口阻止来工作的,所有冗 余链路不进行数据转发,造成了 带宽资源的浪费,STP整网只有一颗生成树,数据报 文都要经过根桥中转后才能到达,影响了 整网的转发效率。

所以STP将不再 适合超大型数据中心的扩展,TRILL正是因应了STP的这些缺陷而产生的,是为数 据中心应用而产生的技术,TRILL协议把 二层配置和灵活性与三层融合和规模有效结合在一起,大二层 不需要配置的情况下,就可实 现整网无环路转发。TRILL技术是 数据中心交换机二层基本特性,这是普 通交换机所不具备的。

 

(5)FCOE技术

传统的 数据中心往往存在一张数据网和一张存储网络,而新一 代的数据中心网络融合趋势越来越明显,FCOE技术的 出现使网络融合成为可能,FCOE就是把 存储网的数据帧封装在以太网帧内进行转发的技术。实现这 一融合技术必然是在数据中心的交换机上,普通交 换机一般都不支持FCOE功能。

 

以上的 几种网络技术是普通交换机所不具备的,是数据 中心交换机的主要技术,是为新一代数据中心,甚至云 数据中心服务的网络技术。有了这 些新的网络技术,才使得 数据中心得到飞速发展。

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