企業級核心交換機四要素

2019-11-05 01:36:59

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供稿：網友

　　目前，國內大多數企業原有的網絡普遍由電信骨干網絡接入，只能完成一些基本的信息交換功能，無法滿足企業同時處理多元化業務、迅速增加的分支機構進行信息交換、信息交換量劇增等復雜的網絡應用需求。因此，構建自己的核心交換網絡已經成為大中型企業的首要任務之一。
　　
　　核心交換機是企業核心交換網絡的要害設備，考慮到我國企業現階段普遍的實際情況，建議在選擇核心交換機時，應該從其產品性能、可擴展性、可靠性、安全性等四個方面進行考查。
　　
　　產品性能
　　
　　
　　核心交換機肩負著信息交換“中樞”的重任，所以必須是一臺全線速、無阻塞的交換設備。并且隨著端口數和負荷的增加，它的性能應該呈上升趨勢，這就要求核心交換機具備很高的設計參數。例如，“背板帶寬為128G，轉發速率可以達到9600萬包/秒，在一個機箱的兩片控制引擎上實現負載均衡”等，類似這樣的設備，可以使企業用戶在滿負荷時實現全線速交換。在性能提升上，優秀的核心交換設備不再是單純地追求高參數，而是增加了更多貼近用戶的設計。
　　
　　1．交換結構
　　
　　目前網絡產品的結構設計，存在著多種不同的思路和方式。
　　
　　一種是采取集中式交換體系，如在中心放上性能和功能都非常強的控制引擎模塊，在接口模塊上設置一個簡單的接口卡，所有的數據都通過背板傳輸交到中心卡上進行處理，處理完畢再由背板送回。這種設計思路的優勢在于，可以從每一模塊的端口上幫助用戶去降低網絡的成本; 不足之處是在網絡數據的端口效率比較低的情況下，所有的數據交換都依靠于核心板卡的數據處理板卡能力，隨著板卡數量的增多，整個交換機的性能呈下降趨勢，即機箱的端口數和性能呈反比。
　　
　　
　　另外，可采取最新的分布式交換體系結構，在每一片接口卡上都由本機處理所有數據的交換、路由、轉發以及安全過濾等，由多個板卡處理本地的控制和轉發。其優勢是: 性能有保證，隨著板卡數量、端口數的增加，整機的性能是線性增長的；劣勢在于:每一個板卡都需要添加相應的處理芯片，成本就會高一些。
　　
　　2．帶寬限制
　　
　　過去的路由方式大多數是以目標地址為路由依據，而更復雜的應用需要的是更高級的策略路由。
　　
　　以組建校園網為例，校園網里同時有教育網出口、電信部門或運營商的出口，在決定使用什么樣的流量、什么樣的出口的時候，校方就需要應用策略路由來解決問題，這樣比以目標地址為依據的路由更加靈活。
　　
　　可擴展性
　　
　　從實際情況來看，大中型企業中幾乎沒有網絡建設依然是一片空白的，絕大多數都是對網絡進行升級改造，這就無可避免地對核心交換設備提出了可擴展性方面的要求。
　　
　　
　　是否能兼容接入端已有的各個廠商、各個品牌的網絡產品？是否能夠跟上當前網絡設備的發展趨勢，能夠不斷地適應網絡發展，實現平滑升級？
　　
　　
　　今年6月，萬兆以太網標準出臺，不遠的將來還會有10萬兆乃至千萬兆的以太網發布。那么，企業花費巨資購買的核心交換設備，是否能夠非常平滑穩定地在不同時期的網絡中擔當不同的角色，成為企業進行基礎成本投入時必須考慮的問題。
　　
　　
　　可靠性
　　
　　
　　在硬件上，所有的硬件部分是否完全基于無單一故障點的設計，是否能保證持續的可靠性？在軟件上，是否能保證網絡的可靠性以及容錯特性？這些都是用戶非常關心的問題。例如，機箱按照“五個9”的電信級標準設計，本身沒有單一故障點；背板設計采用無源背板的結構（即背板本身是無源的），無需供電; 電源采用N+1冗余機制，在交換并列和控制引擎上是冗余的; 模塊都支持帶電熱插拔等，這些特點對提高設備可靠性有很大幫助。
　　
　　
　　值得一提的是電源的設計。目前在一些電信項目或運行商項目上，很多地方要求支持48V的直流供電，而過去中國這類用戶在購買網絡設備的時候，支持48V直流的模塊往往需要更高的成本。
　　
　　
　　除了硬件上的容錯機制以外，在各層的協議上采取一些措施可幫助用戶提升可靠性，如二層的生成樹機制，支持802.1W和802.1S，這可以使收斂速度更快、更高效，實現全局式負載均衡的二層結構; 在端口冗余上，支持802.3ad，可以實現多個物理端口之間的負載均衡，互為冗余備份機制; 在第三層支持VRRP標準的路由冗余協議，同時利用一些路由協議的特性，可幫助用戶建立多條通向同一目的地的等值路徑，實現流量的負載均衡及冗余備份。
　　
　　
　　安全性
　　
　　在攻擊性病毒出現，或者類似黑客行為出現的時候，網絡交換設備能夠幫助網絡治理人員在安全特性方面起到何種作用？有些核心交換機增加了基于狀態檢測的防火墻特性，可以幫助用戶防止和拒絕病毒以及一些黑客惡意發起的攻擊，如碎片攻擊等。
　　
　　另外，有的交換機在安全性上還支持VPN，在端口上可防止地址盜用，所有安全過濾機制可以由硬件體現。
　　
　　目前，用戶最關注的焦點莫過于QoS， Voip對網絡的QoS要求最多。隨著Internet以及用戶端應用的不斷發展，網絡變得越來越豐富，核心交換設備必須在同一個網絡硬件平臺上，滿足各種各樣的需求，同時確保對用戶的服務質量。在這方面，核心交換機正確的設計思路是，根據用戶不同的消費情況，提供不同保障的帶寬、業務能力等。
　　
　　對以寬帶速率作為服務承諾的企業來說，能夠根據不同的用戶設置不同的服務項目，是非常有用的。核心設備應該根據企業投入來設計網絡設備的保障配置，這樣才能有效地保護企業投資。（注: 本文曾得到安奈特（中國）公司技術部黃群宏的大力支持）

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