如何選擇核心交換機?

　　在系統組網(wǎng)中，經(jīng)常會(huì )提到接入交換機、匯聚交換機、核心交換機。通常，我們將網(wǎng)絡(luò )中直接面向用戶(hù)連接或訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )的部分稱(chēng)為接入層，將位于接入層和核心層之間的部分稱(chēng)為分布層或匯聚層，而將網(wǎng)絡(luò )主干部分稱(chēng)為核心層。那么什么是核心交換機?又該如何選擇呢?

　　一、什么是核心交換機

　　核心交換機并不是交換機的一種類(lèi)型，而是指放在核心層(網(wǎng)絡(luò )主干部分)的交換機。它位于三層網(wǎng)絡(luò )架構的最上層，相當于公司的高層管理者，主要作用是快速轉發(fā)來(lái)自匯聚層的數據，通過(guò)高速轉發(fā)數據提供快速、可靠的網(wǎng)絡(luò )架構。

　　核心交換機一般是具有網(wǎng)管功能的3層交換機。一般來(lái)說(shuō)，核心交換機的端口數量多且帶寬高，相對于接入交換機和匯聚交換機而言，擁有更高的可靠性、冗余性、吞吐量等和相對較低的延時(shí)性。一個(gè)超過(guò)100臺電腦的網(wǎng)絡(luò )，如果想穩定并高速的運行，核心交換機必不可少。

三層網(wǎng)絡(luò )系統架構

　　二、選擇核心交換機時(shí)需要考慮哪些因素?

　　核心層的主要目的在于通過(guò)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該具備更高的可靠性、吞吐量和更豐富的功能。

　　選擇核心交換機時(shí)重點(diǎn)考慮以下方面：

　　1、端口類(lèi)型/速率/數量

　　在選擇核心交換機的端口類(lèi)型、速率和數量時(shí)，應參考匯聚層交換機的端口類(lèi)型、速率和數量，選擇相應的即可。若是預算充足，可選擇端口類(lèi)型豐富或者端口數量多的核心交換機。比如，選擇帶有萬(wàn)兆上聯(lián)端口或具有堆疊端口的交換機，未來(lái)即便是網(wǎng)絡(luò )需求增長(cháng)也能滿(mǎn)足擴展需求。

　　具萬(wàn)兆上聯(lián)端口和堆疊端口的3層核心交換機

　　2、背板帶寬

　　對于核心交換機來(lái)說(shuō)，若想實(shí)現全雙工無(wú)阻塞，就必須滿(mǎn)足最低標準要求(背板帶寬=端口數量*端口速率*2)，背板帶寬越高，數據交換速度就越大，核心交換機的數據處理能力就越強。

　　3、轉發(fā)速率

　　由于核心交換機承載著(zhù)龐大的網(wǎng)絡(luò )流量，因此通常情況下，核心交換機的轉發(fā)速率比接入/匯聚交換機都要高【例：轉發(fā)速率【吞吐量】(Mpps)=萬(wàn)兆位端口數量×14.88 Mpps+千兆位端口數量×1.488 Mpps+百兆位端口數量×0.1488 Mpps )】。

　　核心交換機所需的轉發(fā)速率取決于網(wǎng)絡(luò )中設備的數量，可通過(guò)查詢(xún)各種流量報告和用戶(hù)群分析確定核心交換機所需的轉發(fā)速率，切勿盲目選擇，造成網(wǎng)絡(luò )瓶頸或資源浪費。

　　對于三層交換機而言，當背板帶寬和轉發(fā)速率均達到最低標準要求以上，該交換機才算合格。

　　4、鏈路聚合

　　鏈路聚合指將多個(gè)物理端口聚合在一起形成一個(gè)邏輯端口，可增加鏈路帶寬，且確保網(wǎng)絡(luò )穩定性。因此選擇一款帶有鏈路聚合功能的核心交換機更好，這樣可為匯聚交換機發(fā)送到核心交換機的流量提供足夠的帶寬，且讓匯聚交換機盡可能高效的向核心交換機傳輸流量。

　　5、VLAN & QoS

　　隨著(zhù)全球數據流量的不斷攀升，網(wǎng)絡(luò )中的語(yǔ)音、視頻、數據等流量將會(huì )不斷增加，當網(wǎng)絡(luò )流量較大時(shí)，交換機可能會(huì )出現無(wú)法合理控制、分配資源甚至出現網(wǎng)絡(luò )阻塞等問(wèn)題，若這時(shí)只是一味地增加核心層帶寬并不是明智之舉。

　　VLAN劃分主要是針對不同的應用進(jìn)行區域劃分，可有效地對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行控制和管理。

　　QoS可在現有的帶寬條件下對實(shí)時(shí)性強且重要的數據流量?jì)?yōu)先處理，從而可有效解決網(wǎng)絡(luò )延遲、阻塞等問(wèn)題。因此選擇一款支持VLAN劃分和QoS的核心交換機是一種經(jīng)濟且有效的方式。

　　6、冗余性能

　　核心交換機的冗余能力是網(wǎng)絡(luò )安全的保障，因此盡量選擇一款可以提供較多冗余的核心交換機是很重要的，這樣當硬件出現故障時(shí)可快速進(jìn)行切換避免網(wǎng)絡(luò )癱瘓，而且就算未來(lái)網(wǎng)絡(luò )需求增長(cháng)也能滿(mǎn)足需求。

　　除了端口冗余(插槽冗余)、模塊冗余、電源冗余等硬件冗余以外，核心交換機的路由冗余也很重要，當核心交換機所連接的某臺匯聚交換機出現故障時(shí)，可憑借HSRP、VRRP協(xié)議快速切換實(shí)現雙線(xiàn)路的冗余備份，確保網(wǎng)絡(luò )的穩定性。

　　7、安全性

　　核心層作為網(wǎng)絡(luò )主干部分，若是被病毒或黑客等攻擊，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò )將會(huì )出現故障甚至癱瘓。因此必須要選擇一款安全性能較高的核心交換機。比如：

　　網(wǎng)管功能可通過(guò)ACL(訪(fǎng)問(wèn)控制列表)、流量控制等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )管控;ARP(地址解析協(xié)議)防護功能可有效減少網(wǎng)絡(luò )中ARP欺騙;VPN(虛擬專(zhuān)用網(wǎng))通過(guò)特殊加密的通訊協(xié)議在多個(gè)企業(yè)內部網(wǎng)之間建立一條安全且專(zhuān)有的通訊線(xiàn)路。

　　具有多種安全策略和管理功能的核心交換機

　　三、更多參數考慮

　　核心交換機除了考慮上述參數，還需要看堆疊、熱備份等這些功能，這些功能決定了核心交換機在實(shí)際應用中的性能、效率、穩定性等。

　　核心交換機是整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的核心和心臟，如果發(fā)生致命性的故障，將導致本地網(wǎng)絡(luò )的癱瘓，所造成的損失難以估計。所以我們在選擇核心交換機時(shí)，經(jīng)常會(huì )看到有的核心交換機具有堆疊或熱備份等功能。

　　對核心交換機采用熱備份是提高網(wǎng)絡(luò )可靠性的必然選擇。在一個(gè)核心交換機完全不能工作的情況下，它的全部功能便被系統中的另一個(gè)備份路由器完全接管，直至出現問(wèn)題的路由器恢復正常，這就是熱備份路由協(xié)議。

　　優(yōu)特普萬(wàn)兆上聯(lián)堆疊式三層網(wǎng)管交換機，采取新一代高性能硬件和自主開(kāi)發(fā)的軟件平臺，具有24/48個(gè)千兆下行鏈路端口和兩個(gè)萬(wàn)兆上行鏈路以及兩個(gè)萬(wàn)兆堆疊端口。同時(shí)，設備支持三層路由協(xié)議、IPV6/4雙協(xié)議棧，具有完備的安全防護機制、完善的ACL/QoS策略和豐富的VLAN功能, 易于管理維護, 適用于監控企業(yè)、園區等中大型網(wǎng)絡(luò )核心層或匯聚層應用。