交換機(jī)作為通信信息領(lǐng)域中最常用的設(shè)備之一,從便宜的幾十塊到幾十萬(wàn)都有,如何選擇交換機(jī),實(shí)現(xiàn)最優(yōu)選,今天給大家分享交換機(jī)選型需要關(guān)注哪些要點(diǎn)呢?
交換機(jī)選型要點(diǎn):?
(1)制式 (盒式交換機(jī)/框式交換機(jī))
(2)功能(二層交換機(jī)/三層交換機(jī))
(3)端口數(shù)量
(4)端口帶寬
(5)交換容量
(6)包轉(zhuǎn)發(fā)率
制式
1、交換機(jī)制式:
當(dāng)前的交換機(jī)主要分為盒式和框式。
盒式交換機(jī)樣例圖:
框式交換機(jī)樣例圖:
2、盒式交換機(jī)
(1)盒式交換機(jī)皆可以理解成一個(gè)鐵盒子,一般情況下盒式交換機(jī)是固定配置,固定端口數(shù)量,固定電源模塊、風(fēng)扇等;因此盒式交換機(jī)不具備擴(kuò)展性。
(2)為了提高擴(kuò)展性,盒式交換機(jī)可以支持堆疊技術(shù),可以將多臺(tái)盒式交換機(jī)邏輯上組成一臺(tái)交換機(jī)。
(3)正常情況下,盒式交換機(jī)應(yīng)用在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的接入層或者匯聚層。
3、框式交換機(jī)
框式交換機(jī)基于機(jī)框,接口板卡、交換板卡、電源模塊等都可以按照需求獨(dú)立配置,框式交換機(jī)的擴(kuò)展性一般基于槽位數(shù)量。
框式交換機(jī)一般應(yīng)用在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心位置。
如上圖組網(wǎng)所示:數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中,CE5800、CE6800、CE8800都是盒式設(shè)備,一般作為接入層使用;CE128是框式設(shè)備,一般作為核心層使用。
因此,在設(shè)備選型的時(shí)候可以根據(jù)實(shí)際交換機(jī)的使用層級(jí)判斷選擇盒式交換機(jī)還是框式交換機(jī)。
功能
1、交換機(jī)按照工作協(xié)議層分類:
交換機(jī)可以分為二層交換機(jī)和三層交換機(jī)。
2、二層交換機(jī)、三層交換機(jī)區(qū)別
(1)二層交換機(jī):
工作在OSI參考模型的第二層數(shù)據(jù)鏈路層上交換機(jī),主要功能包括物理編址、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及流控。(如下圖所示,二層交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層,可以處理數(shù)據(jù)幀)
(2)三層交換機(jī):
一個(gè)具有三層交換功能的設(shè)備,即帶有第三層路由功能的第二層交換機(jī),但它是二者的有機(jī)結(jié)合,并不是簡(jiǎn)單地把路由器設(shè)備的硬件及軟件疊加在局域網(wǎng)交換機(jī)上。(如下圖三層交換機(jī)工作在網(wǎng)絡(luò)層,可以處理數(shù)據(jù)包)
端口數(shù)量
1、交換機(jī)端口數(shù)量:
(1)盒式交換機(jī)
一臺(tái)交換機(jī)可以提供的端口數(shù)量,對(duì)于盒式交換機(jī)每一種型號(hào)基本是固定的,一般提供24個(gè)或48個(gè)接入口,2-4個(gè)上連接口。
這里以華為CE5850-48T4S2Q-EI為例(如下如所示),一共有48個(gè)1000M接入口,4個(gè)10G上行口,2個(gè)40G上行口;
(2)框式交換機(jī)
框式交換機(jī)則跟配置的單板數(shù)量有關(guān),一般指配置最高密度的接口板的時(shí)候每個(gè)機(jī)框能夠支持的最大端口數(shù)量。
這里以華為的CE12804為例,支持4塊業(yè)務(wù)板LPU,端口和具體的單板型號(hào)相關(guān),我們以36端口100G單板為例,那么插滿單板一共有144個(gè)100G端口。
2、如何根據(jù)端口數(shù)量選擇一款交換機(jī):
在選擇交換機(jī)時(shí)需要基于當(dāng)前的業(yè)務(wù)情況,和未來(lái)的可擴(kuò)展性,交換機(jī)端口數(shù)量代表你需要接入的終端數(shù)量。
以一個(gè)48個(gè)接入口的交換機(jī)為例,那么如果1個(gè)終端占用一個(gè)端口,那么一臺(tái)交換機(jī)就可以接48個(gè)終端,如果是一個(gè)200人的公司,那么就需要這樣的交換機(jī)5臺(tái)。
端口速率
1、交換機(jī)支持端口速率:
當(dāng)前交換機(jī)提供的端口速率有100Mbps/1000Mbps/10Gbps/25Gbps等。
2、交換機(jī)端口速率單位:
交換機(jī)的端口速率的單位是bps(bit per second),即每秒多少比特。
交換容量
1、交換機(jī)交換容量:也稱為背板帶寬或交換帶寬。
交換容量是交換機(jī)接口處理器(或接口卡)和數(shù)據(jù)總線之間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。
背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力,單位為Gbit/s。一臺(tái)交換機(jī)的交換容量越高,所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng),但同時(shí)設(shè)計(jì)成本也會(huì)越高。所有端口容量端口數(shù)量之和的兩倍應(yīng)該小于交換容量,從而實(shí)現(xiàn)全雙工無(wú)阻塞交換。
2、交換容量跟交換機(jī)的制式有關(guān):
(1)對(duì)于總線式交換機(jī)來(lái)說(shuō),交換容量指的是背板總線的帶寬;
(2)對(duì)于交換矩陣式交換機(jī)來(lái)說(shuō),交換容量是指交換矩陣的接口總帶寬。
這個(gè)交換容量是一個(gè)理論計(jì)算值,但是它代表了交換機(jī)可能達(dá)到的最大交換能力。當(dāng)前交換機(jī)的設(shè)計(jì)保證了該參數(shù)不會(huì)成為整臺(tái)交換機(jī)的瓶頸。
包轉(zhuǎn)發(fā)率
1、交換機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)率:
包轉(zhuǎn)發(fā)率也稱為接口吞吐量,是指通信設(shè)備某接口上的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)能力,單位通常為pps(packet per second)。交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)率一般是實(shí)測(cè)的結(jié)果,代表交換機(jī)實(shí)際的轉(zhuǎn)發(fā)性能。
2、包轉(zhuǎn)發(fā)率計(jì)算方式:
包轉(zhuǎn)發(fā)率的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送64字節(jié)的數(shù)據(jù)包(最小包)的個(gè)數(shù)作為計(jì)算基準(zhǔn)的。當(dāng)計(jì)算包轉(zhuǎn)發(fā)率時(shí),需考慮前導(dǎo)碼和幀間隙的固定開銷。
缺省情況下,幀間隙為最大值12字節(jié),建議用戶使用缺省配置。如果用戶修改接口的幀間隙為較小值,則接收端在接收一個(gè)數(shù)據(jù)幀以后,可能會(huì)沒(méi)有充足的時(shí)間接收下一幀,導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)處理轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文而出現(xiàn)丟包現(xiàn)象。
我們知道以太幀的長(zhǎng)度是可變的,但是交換機(jī)處理每一個(gè)以太幀所用的處理能力跟以太幀的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。所以,在交換機(jī)的接口帶寬一定的情況下,以太幀長(zhǎng)度越短,交換機(jī)需要處理的幀數(shù)量就越多,需要耗費(fèi)的處理能力也越多。
視頻監(jiān)控交換機(jī)選擇
高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,經(jīng)常有客戶反饋畫面延時(shí)、卡頓等現(xiàn)象,造成這種現(xiàn)象的原因有很多,但大多數(shù)情況下還是交換機(jī)的配置不夠合理,導(dǎo)致帶寬不足造成的。
從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)講,一個(gè)中大型高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)需采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):接入層、匯聚層、核心層。
1、接入層交換機(jī)的選擇
接入層交換機(jī)主要下聯(lián)前端網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī),上聯(lián)匯聚交換機(jī)。以720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)4M碼流計(jì)算,一個(gè)百兆口接入交換機(jī)最大可以接入幾路720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)呢?
我們常用的交換機(jī)的實(shí)際帶寬是理論值的50%-70%,所以一個(gè)百兆口的實(shí)際帶寬在50M-70M。4M*12=48M,因此建議一臺(tái)百兆接入交換機(jī)最大接入12臺(tái)720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
同時(shí)考慮目前網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控采用動(dòng)態(tài)編碼方式,攝像機(jī)碼流峰值可能會(huì)超過(guò)4M帶寬,同時(shí)考慮帶寬冗余設(shè)計(jì),因此一臺(tái)百兆接入交換機(jī)控制在8臺(tái)以內(nèi)時(shí)最好的,超過(guò)8臺(tái)建議采用千兆口。
2、匯聚層交換機(jī)的選擇
匯聚層交換機(jī)主要下聯(lián)接入層交換機(jī),上聯(lián)監(jiān)控中心核心交換機(jī)。一般情況下匯聚交換機(jī)需選擇帶千兆上傳口的二層交換機(jī)。
還是以720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)4M碼流計(jì)算,前端每臺(tái)接入層交換機(jī)上有6臺(tái)720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),該匯聚交換機(jī)下聯(lián)5臺(tái)接入層交換機(jī)。該匯聚層交換機(jī)下總帶寬為4M*6*5=120M,因此匯聚交換機(jī)與核心交換機(jī)級(jí)聯(lián)口應(yīng)選千兆口。
3、核心層交換機(jī)的選擇
核心層交換機(jī)主要下聯(lián)匯聚層交換機(jī),上聯(lián)監(jiān)控中心視頻監(jiān)控平臺(tái),存儲(chǔ)服務(wù)器,數(shù)字矩陣等設(shè)備,是整個(gè)高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的核心。在選擇核心交換機(jī)是必須考慮整個(gè)系統(tǒng)的帶寬容量及如何核心層交換機(jī)配置不當(dāng),必然導(dǎo)致視頻畫面無(wú)法流暢顯示。因此監(jiān)控中心需選擇全千兆口核心交換機(jī)。如點(diǎn)位較多,需劃分VLAN,還應(yīng)選擇三層全千兆口核心交換機(jī)。
附:決定交換機(jī)性能的參數(shù)
背板帶寬:
背板帶寬計(jì)算方法:端口數(shù)*端口速度*2=背板帶寬,以華為S2700-26TP-SI為例,該款交換機(jī)有24個(gè)百兆口,兩個(gè)千兆上聯(lián)口。
背板帶寬=24*100*2/1000+2*1000*2/1000=8.8Gbps。
包轉(zhuǎn)發(fā)率:
包轉(zhuǎn)發(fā)率的計(jì)算方法:滿配置GE端口數(shù)×1.488Mpps+滿配置百兆端口數(shù)×0.1488Mpps=包轉(zhuǎn)發(fā)率 (1個(gè)千兆端口在包長(zhǎng)為64字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為1.488Mpps,1個(gè)百兆端口在包長(zhǎng)為64字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為0.1488Mpps)。拿華為S2700-26TP-SI為例,該款交換機(jī)有24個(gè)百兆口,兩個(gè)千兆上聯(lián)口。
包轉(zhuǎn)發(fā)率=24*0.1488Mpps+2*1.488Mpps=6.5472Mpps。
常用交換機(jī)配置命令
一、華為交換機(jī)基礎(chǔ)配置命令
1
常用命令視圖
?
常用視圖名稱 | 進(jìn)入視圖 | 視圖功能 |
用戶視圖 | 用戶從終端成功登錄至設(shè)備即進(jìn)入用戶視圖,在屏幕上顯示: | 在用戶視圖下,用戶可以完成查看運(yùn)行狀態(tài)和統(tǒng)計(jì)信息等功能。 |
系統(tǒng)視圖 |
在用戶視圖下,輸入命令system-view后回車,進(jìn)入系統(tǒng)視圖。 system-view [HUAWEI |
在系統(tǒng)視圖下,用戶可以配置系統(tǒng)參數(shù)以及通過(guò)該視圖進(jìn)入其他的功能配置視圖。 |
接口視圖 |
使用interface命令并指定接口類型及接口編號(hào)可以進(jìn)入相應(yīng)的接口視圖。 [HUAWEI] interface gigabitethernet X/Y/Z [HUAWEI-GigabitEthernetX/Y/Z] |
配置接口參數(shù)的視圖稱為接口視圖。在該視圖下可以配置接口相關(guān)的物理屬性、鏈路層特性及IP地址等重要參數(shù)。 |
路由協(xié)議視圖 |
在系統(tǒng)視圖下,使用路由協(xié)議進(jìn)程運(yùn)行命令可以進(jìn)入到相應(yīng)的路由協(xié)議視圖。 [HUAWEI]OSPF [HUAWEI-ospf-1] |
路由協(xié)議的大部分參數(shù)是在相應(yīng)的路由協(xié)議視圖下進(jìn)行配置的。例如IS-IS協(xié)議視圖、OSPF協(xié)議視圖、RIP協(xié)議視圖。 |
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審核編輯:陳陳
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評(píng)論
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