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核心交換機相關技術參數(shù)詳解

瀏覽次數(shù)：發(fā)布時間：2020-12-07

       核心交換機一般指三層交換機。三層交換機就是具有部分路由器功能的交換機，工作在OSI網絡標準模型的第三層：網絡層。三層交換機的最重要目的是加快大型局域網內部的數(shù)據(jù)交換，所具有的路由功能也是為這目的服務的，能夠做到一次路由，多次轉發(fā)。那么，核心交換機具體有哪些參數(shù)呢？接下來我們就跟隨飛暢科技的小編一起來詳細了解下吧！
 
　　核心交換機參數(shù)
 
　　1、轉發(fā)速率
 
　　網絡中的數(shù)據(jù)是由一個個數(shù)據(jù)包組成，對每個數(shù)據(jù)包的處理要消耗資源。轉發(fā)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(shù)據(jù)包數(shù)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(shù)，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(xiàn)線速交換，即交換速率達到傳輸線上的數(shù)據(jù)傳輸速度，從而最大限度地消除交換瓶頸。對于千兆位交換機而言，若欲實現(xiàn)網絡的無阻塞傳輸，要求： 吞吐量(Mpps)=萬兆位端口數(shù)量×14.88 Mpps+千兆位端口數(shù)量×1.488 Mpps+百兆位端口數(shù)量×0.1488 Mpps。
 
　　如果交換機標稱的吞吐量大于或等于計算值，那么在三層交換時應當可以達到線速。其中，1個萬兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為14.88 Mpps，1個千兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為1.488 Mpps，1個百兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為0.1488 Mpps。那么這些數(shù)值是如何得到的呢?事實上，包轉發(fā)線速的衡量標準是以單位時間內發(fā)送64 B的數(shù)據(jù)包(最小包)的個數(shù)作為計算基準的。以千兆位以太網端口為例，其計算方法如下：1,000,000,000 bps/8 bit/ (64+8+12) B =1,488,095 pps以太網幀為64 B時，需考慮8 B的幀頭和12 B的幀間隙的固定開銷。由此可見，線速的千兆位以太網端口的包轉發(fā)率為1.488 Mpps。萬兆位以太網的線速端口包轉發(fā)率，正好為千兆位以太網的10倍，即14.88 Mpps;而快速以太網的線速端口包轉發(fā)率，則為千兆位以太網的十分之一，即0.1488 Mpps。
 
　　2、背板帶寬
 
　　帶寬是交換機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(fā)通信時的瓶頸。帶寬越大，提供給各端口的可用帶寬越大，數(shù)據(jù)交換速度越大;帶寬越小，給各端口提供的可用帶寬越小，數(shù)據(jù)交換速度也就越慢。也就是說，背板帶寬決定著交換機的數(shù)據(jù)處理能力，背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強。因此，背板帶寬越大越好，特別是對那些匯聚層交換機和中心交換機而言。若欲實現(xiàn)網絡的全雙工無阻塞傳輸，必須滿足最小背板帶寬的要求。其計算公式如下： 背板帶寬=端口數(shù)量×端口速率×2提示：對于三層交換機而言，只有轉發(fā)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。
 
　　3、四層交換
 
　　第四層交換用于實現(xiàn)對網絡服務的快速訪問。在四層交換中，決定傳輸?shù)囊罁?jù)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。
 
　　4、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(fā)生故障。而故障發(fā)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(wěn)定運行。
 
　　5、路由冗余
 
　　利用HSRP、VRRP協(xié)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(xiàn)故障時，三層路由設備和虛擬網關能夠快速切換，實現(xiàn)雙線路的冗余備份，保證整網穩(wěn)定性。 核心交換機是整個網絡的核心和心臟，如果發(fā)生致命性的故障，將導致本地網絡的癱瘓。
 
        總結：通常將網絡中直接面向用戶連接或訪問網絡的部分稱為接入層，將位于接入層和核心層之間的部分稱為分布層或匯聚層，接入層目的是允許終端用戶連接到網絡，因此接入層交換機具有低成本和高端口密度特性；匯聚層交換機是多臺接入層交換機的匯聚點，它必須能夠處理來自接入層設備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，因此匯聚層交換機與接入層交換機比較，需要更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。而將網絡主干部分稱為核心層，核心層的主要目的在于通過高速轉發(fā)通信，提供優(yōu)化、可靠的骨干傳輸結構，因此核心層交換機應用有更高的可靠性、性能和吞吐量。
 
        好了，以上內容就是飛暢科技關于核心交換機參數(shù)的相關詳細介紹，希望能對大家有所幫助！飛暢科技，專業(yè)做光端機、光纖收發(fā)器、工業(yè)交換機、協(xié)議轉換器的廠家，自主研發(fā)品牌，歡迎前來了解、交流。咨詢熱線：0571-8700-7140，400-0505-571。
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