交換機(jī)的參數(shù)與選擇

交換機(jī)的選擇策略本1內(nèi)容Evaluation

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機(jī)200的4-主201要1

A參sp數(shù)ose

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Ltd.重點(diǎn)二層和三層交換機(jī)的主要參數(shù)核心層、匯聚層、接入層和網(wǎng)管交換難點(diǎn)2核心層、匯聚層、接入層和網(wǎng)管交換機(jī)的選擇策略機(jī)的選擇E策va略luation

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Ltd.二層和三層交換機(jī)的主要參數(shù)第3章

交換機(jī)的參數(shù)與選擇3就像梁橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋、立交橋等既功能相似Ev，al又ua各ti有on其on不ly同.的特點(diǎn)和ed

用wi途th一As樣po，se交.S換li機(jī)de的s

種fo類r.非NE常T

之3.多5

C，li不en僅t

彼Profi此之間C的op性yr能ig差ht異2較00大4-，20而11且As各po自se擁P有ty不Lt同d.的特點(diǎn)，分別適用于不同的場合。因此，必

須根據(jù)實際環(huán)境和應(yīng)用需要進(jìn)行合理的選擇。3.1

交換機(jī)的主要參數(shù)4三層交換機(jī)的主要參數(shù)Evaluation

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Aspos1e..S轉(zhuǎn)li發(fā)de速s率for

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Ltd.可擴(kuò)展性系統(tǒng)冗余1.

轉(zhuǎn)發(fā)速率5對于千兆交換機(jī)而言，若欲實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無阻塞傳輸，要求：吞吐量（Mpps）=萬Ev兆al端ua口ti數(shù)on量o×nl1y4..88Mpps+千e兆d

w端it口h

數(shù)As量po×se1..S4li8d8eMsppfso+r百.N兆ET端3口.5數(shù)Cl量ient

Profi*0.1488CMopysright

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Ltd.如果交換機(jī)標(biāo)稱的吞吐量大于或等于計算值那么，在三層交換時應(yīng)當(dāng)可以達(dá)到線速。其中，

1個千兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為1.488

Mpps，1個百兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為0.1488

Mpps。1.

轉(zhuǎn)發(fā)速率6事實上，包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時間內(nèi)發(fā)送64byte的數(shù)據(jù)包（最小包）的個數(shù)作為計算基準(zhǔn)的。E以va千lu兆at以io太n

網(wǎng)on端ly口.為例，其ed計w算it方h

A法sp如os下e.：Sl1id0e0s0

f0o0r0.N0E0T03b.p5psC/li8ebnittPr/ofi（64＋8C＋op1y2r）igbhytt2e00=4-12041818

A0s9p5opspesPty

Ltd.當(dāng)以太網(wǎng)幀為64byte時，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。由此可見，線速的千兆以太網(wǎng)端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps。而快速以太網(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率，則為千兆以太網(wǎng)的十分之一，即0.1488Mpps。例如，對于一臺擁有24個千兆端口的交換機(jī)而言，其滿配置吞吐量應(yīng)達(dá)到724×1.488Mpps

E=va3l5u.a7t1iMopnposn，ly才.能夠確保ed

w在it所h

有As端po口se均.S線li速de工s

f作or時.，NE實T

3現(xiàn).5無C阻li塞en的t

P包rofi交換。C同op樣yr，ig如ht果20一04臺-2交01換1機(jī)As最po多se能Pt夠y提Lt供d.176個千兆端口，那么，其吞吐量至少應(yīng)當(dāng)為261.8Mpps（176

x

1.488Mpps

=

261.8），才是真正的無阻塞結(jié)構(gòu)設(shè)計。下圖為充當(dāng)中小型網(wǎng)絡(luò)核心層的Cisco

Catalyst4500系列交換機(jī)，依據(jù)所采用超級引擎的不同，其轉(zhuǎn)發(fā)速率分別為48Mpps、75Mpps和102Mpps。對于CiscoCatalyst

4510R而言，盡管最多可以支持384個81000Mbps端口和2個10EGvbaplsu端at口i，on但o是nl，y.若欲實現(xiàn)線速e轉(zhuǎn)d

發(fā)wi，th其A端sp口os組e合.S應(yīng)li當(dāng)de為s2f個or10.GNbEpTs端3.口5+C4l8i個e1n0t0P0MrMbopfsi端口；或者Co6p8y個r1i0g0h0tMb2p0s0端4-口20。11

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Ltd.9下圖為用于充當(dāng)大中型網(wǎng)絡(luò)核心層的Cisco6500系列交換機(jī)依據(jù)所采用的超級引擎不同，其最大轉(zhuǎn)發(fā)速率分別為15

Mpps、210Mpps和400Mpps。以Cisco6509為例，盡管最多可以支持好的超級引擎Supervisor

Engine

720，400Mbps的轉(zhuǎn)發(fā)速率也32個10Gbps端口或386個1E0v0a0lMbupast端i口on，o但n是ly，.即使采用性能最e只d能w支it持h2A6個sp1o0sGbep.sS端l口id，e或s

者fo2r68.個N1E0T003M.b5psC端l口ie的n線t

速Pr轉(zhuǎn)o發(fā)fiCopyright

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Ltd.2.

背板帶寬10帶寬是交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)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訊都需要通過背E板v完al成u，at所i以on，o背n板ly所.能提供的帶寬，e就d成w為it端h口A間sp并o發(fā)se通.訊Sl時i的de瓶s頸f。o。r帶.寬NE越T大3，.5提C供l給ie各n端t

口Pr的o可fi用帶寬越大，數(shù)據(jù)交換速度越快。即背板帶寬決定著交換機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力，Co背p板yr帶i寬gh越t高2，00所4能-能2處01理1數(shù)A據(jù)sp的o能se力P就t越y(tǒng)

強(qiáng)Lt。d因.此背板帶寬越大越好，特別是對那些匯聚層交換機(jī)和中心交換機(jī)而言。若欲實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的雙全工無阻塞傳輸，必須滿足最小背板帶寬的要求。2.

背板帶寬11背板帶寬計算公式如下：背板帶寬=端口數(shù)量*端口速率*2Cisco

Catalyst

6500系列交換機(jī)依據(jù)插槽數(shù)量的不同，其背板帶寬E分va別lu為a3t2iGobnpso、nl2y5.6Gbps和ed72w20iGtbhpsAs。sp根os據(jù)e.上S述l述i公de式s

計fo算r

，.N2E5T6G3b.p5s的Cl背ie板nt只P能rofi滿足128個Co1p0y0r0iMgbphpst端20口0的4-無20阻11塞A并sp發(fā)o傳se輸P。ty同L理td，.

由于Cisco

Catalyst

4506系列交換機(jī)的背板帶寬僅

為64Gbps，因此，也就只能滿足32個1000Mbps端口的無阻塞并發(fā)傳輸

。3.

可擴(kuò)展性12插槽數(shù)量也就從根本上決定著交換機(jī)所能容納的端口數(shù)量。另外，所有功能模塊（如超級引擎模塊、IP語音模塊、擴(kuò)展服務(wù)模塊、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模塊、安全服務(wù)模塊等）都需要占用一個插槽，因此，插槽數(shù)量也就從根本上決定著交換機(jī)的可擴(kuò)展性由于三層交換機(jī)往往充當(dāng)核心層或匯聚層交換機(jī)，需要適應(yīng)各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此，其可擴(kuò)展性就顯得尤其重要?？蓴U(kuò)E展va性l應(yīng)ua當(dāng)ti包on括o兩nl個y方.面：ed

wi插th槽A數(shù)sp量os：e插.插S槽li用de于s安fo裝r各.N種ET功3能.5模C塊li和e接nt口P模ro塊fi由于每個C接op口y模ri塊gh所t提20供04的-端20口11數(shù)A量sp是os一e定Pt的y，Lt因d此.，3.

可擴(kuò)展性13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(kuò)展功能模塊等）越多，E，v交al換ua機(jī)ti的o可n

o擴(kuò)n展ly性.越強(qiáng)。僅ed

w以i局t局h域A網(wǎng)s網(wǎng)p接os口e.模Sl塊i為de例s

，fo就r

應(yīng).N當(dāng)ET包3括.5RJC-l4i5e模nt塊P、rofiGBIC（CGiogpayrBiigthrtat2e00In4nt-e2r0f1a1ceAsCpoonsveerPtteyr）Lt模d.塊、SFP（Small

Form

Pluggable）模塊、10Gbps模塊等等，以適應(yīng)大中型網(wǎng)絡(luò)中復(fù)雜環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求。如圖所示Cisco

Catalyst用需求，因此，非常適宜充當(dāng)大中型網(wǎng)絡(luò)中的核心交換機(jī)。6513交換機(jī)擁有13個插槽，并且支持的模塊類型有幾十E款va，l具ua有ti非on常only.ed大w的it可h擴(kuò)As展po性s，e.可Sl適id用e于s

f各o種r.復(fù)N雜ET

3.5

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Profi14的網(wǎng)絡(luò)環(huán)C境op，y并ri可gh滿t足20各04種-網(wǎng)20絡(luò)11應(yīng)Aspose

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系統(tǒng)冗余15第三層交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)核心或骨干，其工作狀態(tài)的穩(wěn)定性直接決定著網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，而部件的物理損壞又是無法絕對避免的，因此，交換機(jī)系統(tǒng)的部件冗余就顯得尤其重要。通常情務(wù)的中斷。Cisco

Catalyst

6507R交換機(jī)就提供了電源模塊況下，電源模塊、超級引Ev擎a等lu重a要ti部o件n

都o(jì)n必l須y.提供冗余支持，ed從w而i保th證A所s提po供s應(yīng)e.用S和l和i服de務(wù)s的f連or續(xù).性N，ET減3少.關(guān)5

鍵Cl業(yè)i務(wù)en數(shù)t據(jù)P和ro服fi和超級引擎C的op冗y余ri。ght

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4507R交換機(jī)16Evaluation

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管理功能17交換機(jī)的管理功能（Management）是指交換機(jī)如何控制用戶訪問交換機(jī)，以及用戶對交換機(jī)的可視程度如E何va。lu三at層io交n

o換nl機(jī)y.必須支持edSwNiMtPh協(xié)A議sp，os并e.且Sl提id供es友fo好r

的.N設(shè)ET備3.管5

理Cl界ie面nt。Pr除ofi了可以由Co廠py商ri提gh供t

2的00網(wǎng)4-管20軟11件A管sp理os外e

P，ty還L必td須.能夠被第三方管理軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，實現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)一管理，降低管理成本、減化管理操作。如圖Catalyst4506交換機(jī)遠(yuǎn)程管理頁面。18Catalyst4506交換機(jī)面Evaluation

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w程it管h

理As頁pose.Slides

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Ltd.193.1.2

二層交換機(jī)的主要參數(shù)端口類型端口速率3.

延時4.

MAC地址數(shù)VLAN表項延擴(kuò)方式鏈路匯聚管理功能Evaluation

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Ltd.201.

端口類型n*1000Mbps三種。交換機(jī)常見的端口有4種類型，即光纖端口、雙絞線端口、EvGaBlIuCa插ti槽on或oSnFlPy插.插槽。ed

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端口速率從端口速率看，主要有100Mbps和1000Mbps兩種。常見的搭配形式有

n*10/100Mbps、n*1000Mbps+m*100Mbps和21n*100Mbps交換機(jī)Evaluation

only.edNw*i1t0h00AMsbppopse+.mS*l1i0d0eMs

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Profibps交換C機(jī)opyright

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Ltd.N*1000Mbps交換機(jī)3.

延時交換機(jī)延時（Latency）也稱延遲時間，是指從交換機(jī)接E收va到lu數(shù)at據(jù)io包n到on開ly始.向目的端ed

w口it復(fù)h

制As數(shù)po據(jù)se包.S之li間de的s

f時or間.間NE隔T

3，.5所C采li用en的t

P轉(zhuǎn)rofi發(fā)技術(shù)C等op因yr素ig均ht會20影04響-2延01時1

。As延po時se越Pt小y

，Lt數(shù)d.

據(jù)的傳輸速率越快，網(wǎng)絡(luò)的效率也就越高。特別是對于多媒體網(wǎng)絡(luò)而言，較大的數(shù)據(jù)延遲，往往導(dǎo)致多媒體的短暫中斷，所以，交換機(jī)的延遲時間越小越好。22Evaluation

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w4i.thMAsCp地os址e.數(shù)Slides

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Ltd.不同交換機(jī)每個端口所能夠支持的MAC數(shù)量不同。在交換機(jī)的每個端口，都有足夠內(nèi)存（Buffer）記憶多個MAC地址，從而“記住”該端口所連接站點(diǎn)的情況。235.

VLAN表項24Evaluation

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ProfiVLACNo的p的y主r主i要g要h作t作2用00有4-兩20點(diǎn)11，A一sp是os將e

P大ty的Ltd.網(wǎng)絡(luò)劃分為若干小的子網(wǎng)絡(luò)，從而減少廣播提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率；二是提高網(wǎng)絡(luò)安全性，控制用戶對某個子網(wǎng)絡(luò)的訪問，有效地保護(hù)敏感數(shù)據(jù)。6.

延擴(kuò)方式交換機(jī)擴(kuò)展端口聽方式有兩種，一是級聯(lián)，二是堆疊。Evaluation

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witChiAsscpoosCea.tSalliydsets

f2o9r50./N2E9T630.系5

列Cl、ient

ProfiCatalysCtop3y5r5i0g/h3t526000系4-列20和11CaAastpaolsyestPty

Ltd.3750系列交換機(jī)，都是既支持級聯(lián)又支持堆疊。Cisco

Catalyst

3560系列交換機(jī)Evaluation

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Ltd.26路捆綁為一個邏輯鏈路，使得該邏輯鏈路的容量為。。所有物理鏈路的容量之和同時，當(dāng)其中一條物理鏈路中斷時，整個邏輯鏈路不會中斷，大大地提高了網(wǎng)絡(luò)連接的可靠性。7.

鏈路匯聚鏈路匯聚技術(shù)是將多臺設(shè)備之間的多條物理鏈Evaluation

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Ltd.8.

管理功能28應(yīng)用于大中型網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)應(yīng)當(dāng)都擁有管理功能，并且Ev能al夠ua被ti第on三on方ly管.理軟件所ed

管wi理th。As可po網(wǎng)se管.S交li換de機(jī)s

借fo助r.如NEVTLA3N.、5、C擴(kuò)li展en樹t

、ProfiQoS、端Co口py聚ri合gh等t

，2，0用0用4于-于2實0實1現(xiàn)1現(xiàn)A廣sp播os域e

的Pt劃y

L分td、.

冗余鏈路的智能選擇、服務(wù)質(zhì)量控制，以及將若干端口綁定在一起從而成倍地增加網(wǎng)絡(luò)帶寬，從而適應(yīng)大中型網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)控制和網(wǎng)絡(luò)管理的需要。8.

管理功能應(yīng)用于大中型網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)應(yīng)當(dāng)都擁有管理功能，并且能夠被第三方管29理軟件所管E理va。lu可at網(wǎng)io管n

o交nl換y.機(jī)借助如ed

with

AVsLpAoNs、e.擴(kuò)Sl展id樹es、foQroS.、NE端T

3口.5聚C合li等en，t

P用rofi于Co實py現(xiàn)ri廣gh播t

域20的04劃-2分01、1

A冗sp余os鏈e

路Pt的y

L智td能.選擇、服務(wù)質(zhì)量控制，以及將若干端口綁定在一起從而成倍地增加網(wǎng)絡(luò)帶寬，從而適應(yīng)大中型網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)控制和網(wǎng)絡(luò)管理的需要。303.2交換機(jī)的選擇策略VLAN支持三層交換四層交換模塊冗余鏈路冗余3.2.1

核心交換機(jī)的選擇選擇核心層交換機(jī)時，應(yīng)當(dāng)注重考察以下幾個參數(shù)：路由表項路由協(xié)議QoS安全性能技術(shù)潛力Evaluation

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wit1h.A擴(kuò)sp展os能e.力Slides

for.7N.ET鏈3路.5冗Cl余ient

Profi2.

性Co能py參ri數(shù)ght

2004-2081.1

A路sp由os冗e余Pty

Ltd.模塊冗余31冗余模塊Evaluation

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Ltd.虛擬路由冗余協(xié)議路由冗余32熱備份路由協(xié)議Evaluation

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Ltd.安全性能Cisco

Catalyst交換機(jī)認(rèn)證方式設(shè)置頁面Evaluation

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Ltd.333.2.2

匯聚層交換機(jī)的選擇34選擇匯聚層交換機(jī)時，應(yīng)當(dāng)注重考察以下幾個參數(shù)：Evaluation

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Aspos1e.Sl背id板es帶f寬or

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Ltd.4.

端口類型3.

鏈路匯聚1.

背板帶寬35背板帶寬作為交E換va機(jī)lu的at重io要n

o參nl數(shù)y.之一，決ed定wi著th是A否s否p能o能s否e否.實S實l現(xiàn)i現(xiàn)d二e二s層fo交r

換.N的ET線3.速5

轉(zhuǎn)Cl發(fā)ie。nt對Profi于一些規(guī)C規(guī)o模p模y較r較i小g小h的t的2網(wǎng)00絡(luò)4-而20言11，A匯sp聚os層e

P往ty往L采td.用二層交換機(jī)，其主要作用就是將接入層交換機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至核心交換機(jī)，因此，判斷交換機(jī)能否勝任其工作，主要考察的性能參數(shù)就是其背板帶寬。361.

背板帶寬例如，Cisco

Catalyst

3560G系列有4款產(chǎn)品，分別Catalyst

3560G-48TS、Catalyst3560G-48PS、Catalyst

3560G-24TS和Catalyst

3560G-24PS，分別擁有48或24個10/100/1000Mbps端口和4個基于SFP的千兆以太網(wǎng)端口，合計有42或28個1000Mbps端口，而其背板帶寬為32Gbps，因此，對于Catalyst3560G-24TS和Catalyst

3560G-24PS而言，基本上可以滿足線速交換的需要。但是，對于Catalyst

3560G-48TS、Catalyst

3560G-48PS而言，則背板帶寬顯然有些捉襟見肘。Evaluation

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Ltd.Cisco

Catalyst

3560G交換機(jī)Evaluation

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Ltd.372.

三層交換匯聚采用三層交換機(jī)Evaluation

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Ltd.383.2.3

接入層交換機(jī)的選擇39選擇接入層交換機(jī)時，應(yīng)當(dāng)注重考察以下幾個參數(shù)：1.

端口類型Evaluation

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A2s.po延se擴(kuò).S方li