前言：

随著(zhe)信息技(jì)術(shù)∏☆的(de)發展、互聯網的(de)普及，數(shù)據中心對(duì)網絡設>©備的(de)要(yào)求逐漸的(de)提升，數(shù)₹≤據中心的(de)建設需求和(hé)标準也(yě)在不(bù)斷的(de)發♠α展，普通(tōng)的(de)交換機(jī)往往無法滿足數(shù)據中心Ω§$的(de)需要(yào)，無法實現(xiàn↔&)對(duì)業(yè)務精确識别與控制(zhì)，在大↓₽→"(dà)業(yè)務情況無法做(zuò)到(dào)快(ku ≥ài)速響應和(hé)零丢包，無法保證業<λ(yè)務的(de)連續性，系統的(de)可(kě)靠性主要(yào)依賴∑λ✘δ于設備的(de)可(kě)靠性。

數(shù)據中心級交換機(jī)以高(gāo)質量的(♥≈π de)業(yè)務保證和(hé)控制(zhì)識别能(néng)★ ★力為(wèi)特征，端到(dào)端的(de)流控與背壓機(jī)制(zhì£₩↕)，保證數(shù)據傳輸的(de)穩定可(kě)靠，平抑網絡浪湧。可(kφ£ě)靠性、安全性更高(gāo)，組網方式更簡單，業(yè)務部署更☆↔φ↓快(kuài)捷。

什(shén)麽是(shì)數(shù)據中心核心交換機(jī)？

核心交換機(jī)并不(bù)是(shì)交換機(jī★✘)的(de)一(yī)種類型，而是(shì)放(fàn♥×™g)在核心層（網絡主幹部分(fēn)）的(de)交∞←換機(jī)叫核心交換機(jī)，一(yī)般大(dà)型企業(™®¥≥yè)網絡和(hé)網吧(ba)需要(yào)購(gòu)買核☆β☆δ心交換機(jī)來(lái)實現(xiàn)強大(dε‌↓à)的(de)網絡擴展能(néng)力，以保護÷φ原有(yǒu)的(de)投資，電(diàn)腦(nǎo)達到♦<><(dào)一(yī)定數(shù)量才會(huì)要(yβ★ào)用(yòng)上(shàng)核心 交換機(jī)，而©™®≥基本在50台以下(xià)無需用(yòng)核心交換機(jī)，有(±∞yǒu)個(gè) 路(lù)由器(qì)即可(kě)，所謂的(de)核心≈♦§交換機(jī)是(shì)針對(duì)網 §≠®絡架構而言，如(rú)果是(shì)個(gε©è)幾台電(diàn)腦(nǎo)的(de)小(xiǎo)局域網，一(y'$ī)個(gè)8口的(de)小(xiǎo)交換機(jī)就(↓ jiù)可(kě)以稱之為(wèi)核心交換機(jī)！而在網絡行(xí♠ ≥ng)業(yè)中核心交換機(jī)是(shì)指有(yǒu)網★φσ★管功能(néng)，吞吐量強大(dà)的(de)2層或者3層交換機(jī)，一≠♦(yī)個(gè)超過100台電(diàn)腦(nǎo)的(de)網絡，如¥ © (rú)果想穩定并高(gāo)速的(de)運行(xíng)，核心交換機γ$>(jī)必不(bù)可(kě)少(shǎo)。

核心交換機(jī)與普通(tōng)交換機(jī)的(de)區(q☆£  ū)别：

（1）端口的(de)區(qū)别

普通(tōng)交換機(jī)端口數(shù)量§∞₹∑一(yī)般為(wèi)24-48個(gè)，網口¶σ大(dà)部分(fēn)為(wèi)千兆以太網或者百兆以太網口，主要(yào)§ €功能(néng)用(yòng)于接入用(yòn∑♥<&g)戶數(shù)據或者彙聚一(yī)些(xi≈¥£ ē)接入層的(de)交換機(jī)數(shù)據，這(zhè)種交換機(∞β✘λjī)最多(duō)可(kě)以配置Vlan簡單路(lù¶ ↓α)由協議(yì)和(hé)一(yī)些(xiē)簡單的(de)SN§∏≈MP等功能(néng)，背闆帶寬相(xià​÷↔εng)對(duì)較小(xiǎo)。

核心交換機(jī)端口數(shù)量較多(duō)，通(tōng)↔∏常采用(yòng)模塊化(huà)，可(↑ <€kě)以自(zì)由搭配光(guāng)口和(hé)千兆→©'以太網口。一(yī)般核心交換機(jī)都(dōu)是(shì≤¶♣$)三層交換機(jī)，可(kě)設置路(lù)由協議(yì)/ACL/Qo≠ΩS/負載均衡等各種高(gāo)級網絡協議(yì)。最主要(yào±₽®)的(de)一(yī)點是(shì)核心交換機(jī)的(de)背闆帶®§寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)高(gāo)™φ↓于普通(tōng)交換機(jī)，且通(tōng)×↕¥常有(yǒu)單獨引擎模塊，并且為(wèi)♣₽♦₹主備用(yòng)。

（2）用(yòng)戶連接或訪問(wèn)網絡的(de)區(©π♣•qū)别

通(tōng)常将網絡中直接面向用(yòng)戶連接或訪 λ★問(wèn)網絡的(de)部分(fēn)稱為(wèi)接入層​≠，将位于接入層和(hé)核心層之間(ji×✔Ωān)的(de)部分(fēn)稱為(wèi)分(fēn)布層或彙聚層，接入Ω•♣層目的(de)是(shì)允許終端用(yòng)戶連接↓♦到(dào)網絡，因此接入層交換機(jī)具有(yǒu)低∑σ(dī)成本和(hé)高(gāo)端口密度特性。彙聚層交換機(jī>​)是(shì)多(duō)台接入層交換機(jī)的(de)彙聚點，™​π£它必須能(néng)夠處理(lǐ)來(lái)自(zì)接入層設備λ✔≠≠的(de)所有(yǒu)通(tōng)信量，并提供到(♠↔©dào)核心層的(de)上(shàng)行(xíng)鏈路(lù ↑♦)，因此彙聚層交換機(jī)具備更高(gāo)的(de)性能(néng)δ≠γ，更少(shǎo)的(de)接口和(hé)更高(gāo)的(de)交換β∑♥速率。

而網絡主幹部分(fēn)則稱為(wèi)核心層，核心層的(de)主要(≈δ←©yào)目的(de)在于通(tōng)過₩¶高(gāo)速轉發通(tōng)信，提供優化(huà)、可•←★(kě)靠的(de)骨幹傳輸結構，因此核心β>✔π層交換機(jī)應用(yòng)有(yǒu)更高(gāo)的(d™≈≈€e)可(kě)靠性、性能(néng)和(hé)吞吐量。

相(xiàng)比普通(tōng)交換機(jī)，數(s$≤hù)據中心交換機(jī)需具備：大(dλ±★à)緩存、高(gāo)容量、虛拟化(huà)、FCOE、二₽> 層TRILL技(jì)術(shù)等方面的(de)特征：

（1）大(dà)緩存技(jì)術(shù)

數(shù)據中心交換機(jī)改變了(le)傳統交換系統的(de)出端口緩存✔σ↔方式，采用(yòng)分(fēn)布式緩存架構，緩存比普≤®→§通(tōng)交換機(jī)也(yě)大( ©δdà)許多(duō)，緩存能(néng)力可(kě)達♦©1G以上(shàng)，而一(yī)般的(de™♦)交換機(jī)隻能(néng)達到(dào♦ ≤)2~4M。對(duì)于每端口在萬兆全線速條件(jiàn₩✔π≈)下(xià)達到(dào)200毫秒(miǎo)的(de)突發流量緩存能(π ♥néng)力，從(cóng)而在突發流量的₽±÷γ(de)情況下(xià)，大(dà)緩存仍₩ε<能(néng)保證網絡轉發零丢包，正好(hǎo)适應數(shù)據中心γ§服務器(qì)量大(dà)，突發流量大(dà)的(de)特點。

（2）高(gāo)容量設備

數(shù)據中心的(de)網絡流量具有(yǒu)高(gāo)密度應×δ用(yòng)調度、浪湧式突發緩沖的(dΩδ•e)特點，而普通(tōng)交換機(jī)以滿足互連互通(tō¶$∏>ng)為(wèi)主要(yào)目的(d₩↕e)，無法實現(xiàn)對(duì)業(yè)務精确識别與控制(₹←€zhì)，在大(dà)業(yè)務情況無法做(zuò)到(dào)快(k₽<§™uài)速響應和(hé)零丢包，無法保證業(yè)務的(de)連續÷∑©性，系統的(de)可(kě)靠性主要(yào)依€λε賴于設備的(de)可(kě)靠性。

所以普通(tōng)交換機(jī)無法滿足數(shù)據中心的(de÷☆ )需要(yào)，數(shù)據中心交換機(jī)需要(yα γào)具備高(gāo)容量轉發特點，數(shù)據中心交換機(jī)δ₹必須支持高(gāo)密萬兆闆卡，即48口萬兆闆卡，為™♠​(wèi)使48口萬兆闆卡能(néng)夠全線速←>☆™轉發，數(shù)據中心交換機(jī)隻能(néng)采用(yòn≠σ≠↕g)CLOS分(fēn)布式交換架構。除此之外(wài)，随著(™λφ™zhe)40G和(hé)100G的(de)普及，支持8端‍♥$口40G闆卡和(hé)4端口的(de)100G闆卡也(yě)逐漸商用(yòn☆₩αg)，數(shù)據中心交換機(jī)40G、σ₩₹≥100G的(de)闆卡早已出現(xiàn)進入市(shì)場®≈∞π(chǎng)，從(cóng)而滿足數(shù)據中心高(g♣✔γ>āo)密度應用(yòng)的(de)需求。

（3）虛拟化(huà)技(jì)術(shù)

數(shù)據中心的(de)網絡設備需要(yào)具有(yǒu‍β¥)高(gāo)管理(lǐ)性和(hé)高(gāo)安全可(kě)靠性的(de)≤↕特點，因此數(shù)據中心的(de)交換機(jī)也(yě)需γ♦要(yào)支持虛拟化(huà)，虛拟化(huà)就(jiù&©‌©)是(shì)把物(wù)理(lǐ)資源轉變為(wèi↔€∏)邏輯上(shàng)可(kě)以管理(lǐ)的(de)資源，以∑<打破物(wù)理(lǐ)結構之間(jiān)的(de)壁£π壘，網絡設備的(de)虛拟化(huà)主要←‌(yào)包括多(duō)虛一(yī)，一(yī)虛多(du>∑‍ ō)技(jì)術(shù)，多(duō)虛多(duō)等∞"∞•技(jì)術(shù)。

通(tōng)過虛拟化(huà)技(jì)術(shù)，可(kě)以對(dδ<★uì)多(duō)台網絡設備統一(yī)管理(lǐ¶↕®$)，也(yě)可(kě)以對(duì)一(yī)台設備上'≤(shàng)的(de)業(yè)務進行(xíng↑☆)完全隔離(lí)，從(cóng)而可(kě)以将數(shù)據中心管理(l÷₩​ǐ)成本減少(shǎo)40%，将IT利用(yòng)率提高¶ (gāo)大(dà)約25%。

（4）TRILL技(jì)術(shù)

數(shù)據中心在構建二層網絡方面，原先的(de)标準是λ∑≤(shì)STP協議(yì)，但(dàn)其故有(yǒu)的(d π↕™e)缺陷如(rú)：STP是(shì)通(tōng)過端口阻止來(láiγ¶")工(gōng)作(zuò)的(de)，所有∑¥₽↑(yǒu)冗餘鏈路(lù)不(bù)進行(xín₽ ≈≈g)數(shù)據轉發，造成了(le)帶寬資源的(de)浪費(fèi)，↔↕STP整網隻有(yǒu)一(yī)顆生(shēng)成樹(shùσ&±)，數(shù)據報(bào)文(wén)都(dōu)要(y↕±ào)經過根橋中轉後才能(néng)到(dào)達，影( ‌yǐng)響了(le)整網的(de)轉發效率。

所以STP将不(bù)再适合超大(dà)型數(shù)據中心的(de)擴£>&展，TRILL正是(shì)因應了(le)STP的(α™Ω¶de)這(zhè)些(xiē)缺陷而産生(shēng)的(de)，是(shì)​®為(wèi)數(shù)據中心應用(yòng)而産β<×生(shēng)的(de)技(jì)術(shù★§)，TRILL協議(yì)把二層配置和(hé)靈活性與三層融合和★✘☆(hé)規模有(yǒu)效結合在一(yī)起，大(dà)二層不(bù)需要(y♥≥λào)配置的(de)情況下(xià)，就(jiù)可(k™δ'¥ě)實現(xiàn)整網無環路(lù)轉發。TRILL技(jì)術(s±♣φ×hù)是(shì)數(shù)據中心交換機(jī)二層∏¶"₩基本特性，這(zhè)是(shì)普通(tōng±π→ )交換機(jī)所不(bù)具備的(de)。

（5）FCOE技(jì)術(shù)

傳統的(de)數(shù)據中心往往存在§€ ×一(yī)張數(shù)據網和(hé)一(yī)張存儲™§→↑網絡，而新一(yī)代的(de)數(shù)據中心網絡融合趨勢越來 ∏♠(lái)越明(míng)顯，FCOE技(jì)術(​•shù)的(de)出現(xiàn)使網絡融合成為(w★™γ↕èi)可(kě)能(néng)，FCOE就(jiù)是£★¥(shì)把存儲網的(de)數(shù)據幀封裝在以太網幀內(nèλ¶‍↑i)進行(xíng)轉發的(de)技(jì)術(shù)。實現(&★xiàn)這(zhè)一(yī)融合技(jì)術(shù±ε)必然是(shì)在數(shù)據中心的(de)交換機(jī)• 上(shàng)，普通(tōng)交換機(jī)一(yī)般都(d ™ ↕ōu)不(bù)支持FCOE功能(nén ×g)。

以上(shàng)的(de)幾種網絡技(jì)術 ‍♠β(shù)是(shì)普通(tōng)交換機(jī)所不(bù)具備的(d‌$e)，是(shì)數(shù)據中心交換機(jī)的(de)主要(​​yào)技(jì)術(shù)，是(shì)為(wèi)新一(yī)代數(÷£•≈shù)據中心，甚至雲數(shù)據中心服務的↕&®(de)網絡技(jì)術(shù)。有(yǒu)了(le)這(©§>₽zhè)些(xiē)新的(de)網絡技(jì)術♦↕(shù)，才使得(de)數(shù)據中心得(de)到(dào)¶σφ€飛(fēi)速發展。