思科认证辅导:详细讲解数据中心交换机的关键参数。

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随着数据流量的爆炸式增长，数据中心建设的标准也在不断提高。显然，普通交换机已经不能满足数据中心的需求。数据中心交换机具有高容量、大缓存、虚拟化、二层TRILL等技术特点，可以满足需求。数据中心交换机应该具备哪些关键参数？

端口线速转发:目前端口线速转发是数据中心交换机最基本的要求，新的背板技术也能满足。数据中心交换机是数据中心的重要组成部分，是实现数据中心与外界信息交互不可或缺的设备。从出现到现在，数据中心已经发展到第四代，数据中心的交换机也在不断改进。虽然数据中心领域出现了很多新功能，如FCoE、TRILL、EVI、XVLAN、SPB等。，基本参数仍然决定着交换机的性能和质量。交换机的基本功能是交换，所以交换性能仍然是交换机最关键的参数。除了交换性能要求，数据中心交换机还有许多其他技术参数。下面说说数据中心交换机的关键参数，供选购、使用、扩容数据中心网络时参考。

数据中心也分为箱式交换机和机架式交换机。箱式交换机是带有固定数量端口的交换机，有时带有少量扩展槽。机架式交换机是一种插槽交换机，具有良好的可扩展性，可以支持不同的网络类型和端口密度更大的网络。通常，盒式交换机用于数据中心的接入层。有的盒子开关只有两层功能，有的支持三层功能，以第二层为主。机架交换机将用于数据中心的汇聚和核心出口。与箱式交换机相比，机架式交换机具有三层功能，需要关注更多的关键参数。

这个网络设备之所以叫交换机，是因为它有强大的交换功能。那么衡量交换机交换性能的主要参数就是背板带宽、端口密度和交换容量。

背板带宽是交换机接口处理器和数据总线之间的最大数据吞吐量。背板带宽越高，处理数据的能力越强。背板带宽是机架式交换机的一个技术参数，对于箱式交换机一般没有背板带宽的概念。一般背板带宽从几Gbps到几百Gbps不等，背板带宽越高越好，只要满足端口线速转发即可，设计太高会造成成本浪费。早期的背板技术不高，无法满足所有达不到全线速的设备。背板带宽的计算与内部实现有关，例如多少个插槽可以为每个插槽提供尽可能多的带宽，因此获得了背板带宽。对于可以线速转发的交换机，背板的带宽计算方法很简单:端口数量*对应的端口速率*2(全双工模式)。当然，背板也可以设计成冗余模式，可以提供更多的背板带宽，这样插槽之间就有多个背板通道进行转发，一旦出现一些问题，就会自动切换业务，达到冗余备份的目的。现在数据中心的高端交换机背板带宽已经是T级了。

端口密度是数据中心交换机的关键参数，代表了交换机的转发能力。例如，箱式交换机可以提供48个万兆端口，机架式交换机可以提供24个40G卡，机架式交换机可以提供18个插槽。端口密度越大，这个设备的转发能力越强，端口速率越高，意味着这个设备的处理性能越强。随着40G/100G端口的普及，数据中心交换机已经可以提供8口100G卡，24口40G卡的机架式交换机，单个插槽可以接近1T。未来随着光模块技术的提高，光模块会越来越小，单个插槽提供的100G端口的密度会更高。现在，由单个插槽提供480千兆位端口的机架式交换机已变得流行起来。由于数据中心机柜尺寸的限制，机架式交换机的宽度已经无法再加宽，所以目前提供480千兆端口已经达到极限。另外，可以支持的模块类型越多，设备就越实用，可以适用于不同的网络环境，如局域网接口、广域网接口、ATM接口等。端口带宽类型越丰富越好，即支持40G、100G高速端口和100m、千兆低速端口，即支持XFP和SFP、SFP+、CFP等光接口类型。这些都是交换机的重要考虑因素。

数据中心的交换机基本都是基于二层和三层转发的交换机，所以二层和三层转发表项的容量基本代表了这个设备可以承载的用户数量。目前交换机基本可以达到:二层MAC地址表项32K，意味着交换机最多可以带来30000个二层用户地址，三层路由表项16K，意味着交换机最多可以学习10000条路由。现在交换机的规格越来越大，MAC地址和IP路由基本可以超过128K，甚至可以达到1M，让数据中心可以随意扩展和使用，而不用担心网络设备的能力。另外一个规范对于交换机来说也是非常重要的，就是ACL，也就是访问控制列表。通过ACL，可以灵活实现业务部署，限制网络攻击，使交换机工作更加灵活。一般使用商用芯片的交换机ACL规格不高(10K以下)，使用限制也比较多。比如思科用自己的芯片，可以说ACL规范非常大，可以提供100 K的ACL规范。

数据中心交换机的管理功能是指交换机如何控制用户对交换机的访问，用户可以控制多少交换机。交换机的管理能力体现在CPU和内存的参数上。考虑到成本，一般交换机不会使用处理速度过快的CPU。交换机的CPU主要完成设备的管理、监控和三层列表学习。真正的数据转发不是CPU完成的，所以不需要运行速度太高的CPU。随着CPU成本越来越低，交换机的CPU也在向越来越高的方向发展。目前一般高端交换机的CPU频率都在1000MHz以上。内存也是一样，从64M到256M，1G等等。，甚至出现了5G超级内存的交换机。这些性能参数也是交换机性能的重要体现。

既然是数据中心交换机，就必须具备数据中心本身的一些特性。近年来，数据中心的新技术层出不穷。虚拟化、XVLAN、TRILL、SDN、EVI、SPB、FCOE等技术是数据中心独有的。比如一台虚拟机和多台虚拟机的虚拟化技术，有的箱式交换机甚至可以提供10台设备虚拟成一台设备，而有的机架式交换机可以提供一台设备虚拟成10台以上的独立设备。数据中心交换机应该有能力部署这些新技术，以便在未来的数据中心中发挥更好的作用。

数据中心的交换机有很多设备参数，本文介绍的这些参数是最重要、最关键的参数。这些参数往往可以代表这个设备的综合能力，是我们在购买设备、扩容数据中心、使用时应该认真研究和关注的。每个参数都会影响开关的性能、功能和不同的集成特性。；