多少臺電腦要用上核心交換機(jī)

基本在50臺以下無需用核心交換機(jī)，有個路由器即可。所謂的核心交換機(jī)是針對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)而言，如果是個幾臺電腦的小局域網(wǎng)，一個8口的小交換機(jī)就可以稱之為核心交換機(jī)!。而在網(wǎng)絡(luò)行業(yè)中核心交換機(jī)是指有網(wǎng)管功能，吞吐量強(qiáng)大的2層或者3層交換機(jī)，一個超過100臺電腦的網(wǎng)絡(luò)，如果想穩(wěn)定并高速的運行，核心交換機(jī)必不可少。

核心交換機(jī)與普通交換機(jī)的區(qū)別

通常將網(wǎng)絡(luò)中直接面向用戶連接或訪問網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)，因此接入層交換機(jī)具有低成本和高端口密度特性；匯聚層交換機(jī)是多臺接入層交換機(jī)的匯聚點，它必須能夠處理來自接入層設(shè)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(jī)與接入層交換機(jī)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(wǎng)絡(luò)主干部分稱為核心層，核心層的主要目的在于通過高速轉(zhuǎn)發(fā)通信，提供優(yōu)化、可靠的骨干傳輸結(jié)構(gòu)，因此核心層交換機(jī)應(yīng)用有更高的可靠性、性能和吞吐量。

核心交換機(jī)參數(shù)

1、轉(zhuǎn)發(fā)速率

網(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)發(fā)速率(也稱吞吐量)是指在不丟包的情況下，單位時間內(nèi)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(jī)最重要的一個參數(shù)，標(biāo)志著交換機(jī)的具體性能。如果吞吐量太小，就會成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸，給整個網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率帶來負(fù)面影響。交換機(jī)應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)線速交換，即交換速率達(dá)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(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(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(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時間內(nèi)發(fā)送64 B的數(shù)據(jù)包(最小包)的個數(shù)作為計算基準(zhǔn)的。以千兆位以太網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488 Mpps。萬兆位以太網(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率，正好為千兆位以太網(wǎng)的10倍，即14.88 Mpps;而快速以太網(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率，則為千兆位以太網(wǎng)的十分之一，即0.1488 Mpps。

2、背板帶寬

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(jī)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(qiáng)。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(jī)而言，只有轉(zhuǎn)發(fā)速率和背板帶寬都達(dá)到最低要求，才是合格的交換機(jī)，二者缺一不可。

3、四層交換

第四層交換用于實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)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(wǎng)橋)或源/目標(biāo)地址(第三層路由)，而且包括TCP/UDP(第四層)應(yīng)用端口號，被設(shè)計用于高速Intranet應(yīng)用。四層交換除了負(fù)載均衡功能外，還支持基于應(yīng)用類型和用戶ID的傳輸流控制功能。此外，四層交換機(jī)直接安放在服務(wù)器前端，它了解應(yīng)用會話內(nèi)容和用戶權(quán)限，因而使它成為防止非授權(quán)訪問服務(wù)器的理想平臺。

4、模塊冗余

冗余能力是網(wǎng)絡(luò)安全運行的保證。任何廠商都不能保證其產(chǎn)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(shè)備的冗余能力。對于核心交換機(jī)而言，重要部件都應(yīng)當(dāng)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(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行。

5、路由冗余

利用HSRP、VRRP協(xié)議保證核心設(shè)備的負(fù)荷分擔(dān)和熱備份，在核心交換機(jī)和雙匯聚交換機(jī)中的某臺交換機(jī)出現(xiàn)故障時，三層路由設(shè)備和虛擬網(wǎng)關(guān)能夠快速切換，實現(xiàn)雙線路的冗余備份，保證整網(wǎng)穩(wěn)定性。 核心交換機(jī)是整個網(wǎng)絡(luò)的核心和心臟，如果發(fā)生致命性的故障，將導(dǎo)致本地網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。

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