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  • 主要为大家介绍了数据中心交换机与普通交换机的不同之处,相比普通交换机,数据中心交换机需具备:高容量、大缓存、虚拟化、FCOE、二层TRILL技术等方面的特征,需要的朋友可以参考下
  • 前言:随着信息技术发展、互联网普及,数据中心对网络设备要求逐渐提升,数据中心的建设需求和标准也在不断发展,普通的交换机往往无法满足数据中心的需要,无法实现对业务精确识别控制,在大业务情况...
        

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    前言:

    随着信息技术的发展、互联网的普及,数据中心对网络设备的要求逐渐的提升,数据中心的建设需求和标准也在不断的发展,普通的交换机往往无法满足数据中心的需要,无法实现对业务精确识别与控制,在大业务情况无法做到快速响应和零丢包,无法保证业务的连续性,系统的可靠性主要依赖于设备的可靠性。


    数据中心级交换机以高质量的业务保证和控制识别能力为特征,端到端的流控与背压机制,保证数据传输的稳定可靠,平抑网络浪涌。可靠性、安全性更高,组网方式更简单,业务部署更快捷。


    什么是数据中心核心交换机?

    核心交换机并不是交换机的一种类型,而是放在核心层(网络主干部分)的交换机叫核心交换机,一般大型企业网络和网吧需要购买核心交换机来实现强大的网络扩展能力,以保护原有的投资,电脑达到一定数量才会要用上核心 交换机,而基本在50台以下无需用核心交换机,有个 路由器即可,所谓的核心交换机是针对网络架构而言,如果是个几台电脑的小局域网,一个8口的小交换机就可以称之为核心交换机!而在网络行业中核心交换机是指有网管功能,吞吐量强大的2层或者3层交换机,一个超过100台电脑的网络,如果想稳定并高速的运行,核心交换机必不可少。


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    核心交换机与普通交换机的区别:

    (1)端口的区别

    普通交换机端口数量一般为24-48个,网口大部分为千兆以太网或者百兆以太网口,主要功能用于接入用户数据或者汇聚一些接入层的交换机数据,这种交换机最多可以配置Vlan简单路由协议和一些简单的SNMP等功能,背板带宽相对较小。

    核心交换机端口数量较多,通常采用模块化,可以自由搭配光口和千兆以太网口。一般核心交换机都是三层交换机,可设置路由协议/ACL/QoS/负载均衡等各种高级网络协议。最主要的一点是核心交换机的背板带宽远远高于普通交换机,且通常有单独引擎模块,并且为主备用。


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    (2)用户连接或访问网络的区别

    通常将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层,将位于接入层和核心层之间的部分称为分布层或汇聚层,接入层目的是允许终端用户连接到网络,因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。汇聚层交换机是多台接入层交换机的汇聚点,它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量,并提供到核心层的上行链路,因此汇聚层交换机具备更高的性能,更少的接口和更高的交换速率。

    而网络主干部分则称为核心层,核心层的主要目的在于通过高速转发通信,提供优化、可靠的骨干传输结构,因此核心层交换机应用有更高的可靠性、性能和吞吐量。

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    相比普通交换机,数据中心交换机需具备:大缓存、高容量、虚拟化、FCOE、二层TRILL技术等方面的特征:

    (1)大缓存技术

    数据中心交换机改变了传统交换系统的出端口缓存方式,采用分布式缓存架构,缓存比普通交换机也大许多,缓存能力可达1G以上,而一般的交换机只能达到2~4M。对于每端口在万兆全线速条件下达到200毫秒的突发流量缓存能力,从而在突发流量的情况下,大缓存仍能保证网络转发零丢包,正好适应数据中心服务器量大,突发流量大的特点。


    (2)高容量设备

    数据中心的网络流量具有高密度应用调度、浪涌式突发缓冲的特点,而普通交换机以满足互连互通为主要目的,无法实现对业务精确识别与控制,在大业务情况无法做到快速响应和零丢包,无法保证业务的连续性,系统的可靠性主要依赖于设备的可靠性。

    所以普通交换机无法满足数据中心的需要,数据中心交换机需要具备高容量转发特点,数据中心交换机必须支持高密万兆板卡,即48口万兆板卡,为使48口万兆板卡能够全线速转发,数据中心交换机只能采用CLOS分布式交换架构。除此之外,随着40G和100G的普及,支持8端口40G板卡和4端口的100G板卡也逐渐商用,数据中心交换机40G、100G的板卡早已出现进入市场,从而满足数据中心高密度应用的需求。

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    (3)虚拟化技术

    数据中心的网络设备需要具有高管理性和高安全可靠性的特点,因此数据中心的交换机也需要支持虚拟化,虚拟化就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源,以打破物理结构之间的壁垒,网络设备的虚拟化主要包括多虚一,一虚多技术,多虚多等技术。

    通过虚拟化技术,可以对多台网络设备统一管理,也可以对一台设备上的业务进行完全隔离,从而可以将数据中心管理成本减少40%,将IT利用率提高大约25%。


    (4)TRILL技术

    数据中心在构建二层网络方面,原先的标准是STP协议,但其故有的缺陷如:STP是通过端口阻止来工作的,所有冗余链路不进行数据转发,造成了带宽资源的浪费,STP整网只有一颗生成树,数据报文都要经过根桥中转后才能到达,影响了整网的转发效率。

    所以STP将不再适合超大型数据中心的扩展,TRILL正是因应了STP的这些缺陷而产生的,是为数据中心应用而产生的技术,TRILL协议把二层配置和灵活性与三层融合和规模有效结合在一起,大二层不需要配置的情况下,就可实现整网无环路转发。TRILL技术是数据中心交换机二层基本特性,这是普通交换机所不具备的。

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    (5)FCOE技术

    传统的数据中心往往存在一张数据网和一张存储网络,而新一代的数据中心网络融合趋势越来越明显,FCOE技术的出现使网络融合成为可能,FCOE就是把存储网的数据帧封装在以太网帧内进行转发的技术。实现这一融合技术必然是在数据中心的交换机上,普通交换机一般都不支持FCOE功能。


    以上的几种网络技术是普通交换机所不具备的,是数据中心交换机的主要技术,是为新一代数据中心,甚至云数据中心服务的网络技术。有了这些新的网络技术,才使得数据中心得到飞速发展。


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  • 无论是小型的网络企业部署还是大型的数据中心网络部署,交换机都是必不可少的重要组成部分,它能把各线路的功能单元根据单个的...核心交换机与汇聚交换机最大的区别在于它们并不是交换机的某一种类型,而是根据它们...

    无论是小型的网络企业部署还是大型的数据中心网络部署,交换机都是必不可少的重要组成部分,它能把各线路的功能单元根据单个的用户需求进行连接。我们平时接触额多为以太交换机、光纤交换机等,那么核心交换机与汇聚交换机又是什么呢?它们两者之间有何区别呢?本文将这两种交换机进行详细介绍。

    核心交换机与汇聚交换机概念区别

    核心交换机与汇聚交换机最大的区别在于它们并不是交换机的某一种类型,而是根据它们的职能来进行的区分。从概念上来讲,部署与核心层的网络交换机就叫核心交换机。同理部署与汇聚层的交换机便叫汇聚交换机。若要了解这两种交换机便先了解什么是核心层与汇聚层。

    核心层

    核心层顾名思义是整个网络布局的核心主干部分,承受、汇聚着所有传输流量,起管理作用,是网络性能的主要保障。核心层除了核心交换机外,还有路由器、防火墙等设备。其主要功能是为汇聚层设备提供高速的传输和优化。是网络部署中不可或缺的一部分。

    汇聚层

    汇聚层主要用于减轻核心层设备的负荷,起着上传下达的作用,具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网(VLAN)之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。汇聚层在实际的应用中很容易被忽略,尤其是在短距离传输中,因核心层具有足够的接入可与接入层直接进行连接。我们常见的二层网络架构便是这种连接模式,可在一定程度上节省布网以及后期的维护成本。

    核心交换机特点

    因核心交换机承受、汇聚着所有的流量,所以总是对核心交换机有着高可靠性、高效性、高容错性、可管理性、低延迟性等要求。一般核心层交换机都采用网关交换机。

    虽说核心层是网络接入中不可或缺的一部分,但并不意味所有的网络部署中都需要用到核心交换机,尤其是小型的局域网中,通常计算机数量低于50台以下的网络部署对核心交换机和汇聚交换机没有实际需求,用一台8口的小交换机便可代替核心交换机。

    汇聚交换机特点

    汇聚交换机是多台接入交换机的汇聚点,它需要具备处理接入层信息并将其提交到核心层上行链的能力,同时还要具备网络隔离、分段的作用,因此汇聚交换机多采用支持三层交换技术和VLAN的交换机

    转载于:https://www.cnblogs.com/lwl117/p/11350121.html

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  • 集线器主要功能是对接收到信号进行再生整形放大,以扩大网络传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI参考模型第一层,即“物理层”。集线器网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中...

    集线器:工作在物理层,用于构成冲突域(广播域)。集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI参考模型第一层,即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备,采用CSMA/CD(一种检测协议)访问方式。

    网桥/交换机:工作在数据链路层,用于连接不同的网络。网桥/交换机会在自身存储其硬件端口与MAC地址的映射关系。一般使用网桥/交换机隔离LAN。简单来说,网桥可以看做一个端口数少的交换机。

    路由器:工作在网络层。用于连接不同网络,进行分组转发。区别在于,网桥/交换机根据MAC转发,路由器根据ip进行转发。



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  • 集线器主要功能是对接收到信号进行再生整形放大,以扩大网络传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层,即“物理层”。集线器网卡、网线等传输...

    集线器 Hub

    如果每个设备只有一个对外接口,那么意味着只能建立一对点对点的通信。为了能够让通信“一对多”,需要将信号复制广播,于是,产生了集线器。

    集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层,即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备,采用CSMA/CD(一种检测协议)介质访问控制机制.

    网桥 bridge

    多个集线器连接在一起,但是由于是广播通信,互相冲突,所以我们现在需要一种设备,能够有效隔离子网。让广播通信仅仅在于一个局部:网桥。

    网桥也是数据链路层设备,把一个局域网一分为2,中间用网桥连接,这样A发给BCD的数据就不会再广播到EFGH了。

    交换机 switch

    网桥只有两个端口。随着网络设备的发展,逐渐产生了多个端口的“网桥”,但是由于网桥是数据链路层的广播通信,A和G通信的时候,B和F就没法通信——一个桥上多个通信将产生冲突。为了能够实现多对多的通信,于是产生了交换机。

    在交换机中,A和B通信的同时,C和D也可以通信——因为它们分别占用不同的端口。这样,交换机渐渐替代了HUB,成为组建局域网的重要设备。

    交换机工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时,通过ARP协议学习它的MAC地址,保存成一张ARP表。在今后的通讯中,发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口,而不是所有的端口。因此,交换机可用于划分数据链路层广播,即冲突域;但它不能划分网络层广播,即广播域。

    路由器 router

    交换机工作在数据链路层次。如果现在A节点向未知节点B通信,如果A和B之间通过N(很大)个交换机才连接在一起,那么只用交换机来实现,那么A将数据包发送之后,在到达所有其他端口,如果其他端口不能识别,那么都将进行转发,这样,最终也可以到达B,但是势必产生很多的冗余数据通信。于是,我们有了路由器。

    路由器工作在网络层,可以根据IP来选择对应的端口,当然,这里选择的依据就是路由表。

    路由器(Router)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备,但要求运行与网络层协议相一致的软件。

    路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。 路由器的基本功能是,把数据(IP 报文)传送到正确的网络,细分则包括:

    IP 数据报的转发,包括数据报的寻径和传送;

    • 子网隔离,抑制广播风暴;
    • 维护路由表,并与其它路由器交换路由信息,这是 IP 报文转发的基础;
    • IP 数据报的差错处理及简单的拥塞控制;
    • 实现对 IP 数据报的过滤和记帐。(防火墙)
      路由器构成了 Internet 的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一,它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。因此Internet 研究领域中,路由器技术始终处于核心地位。

    网关 gateway

    网关大概要支持信号转换,协议转换,阻抗匹配,波特率转换,故障隔离等功能来实现系统间的互操作性。它还可能需要在两个系统间建立相互可接受的管理程序。

    网关(gateway)能在不同协议间移动数据,而路由器(router)是在不同网络间移动数据

    对于语音网关来说,他可以连接PSTN网络和以太网,这就相当于VOIP,把不同电话中的模拟信号通过网关而转换成数字信号,而且加入协议再去传输。在到了接收端的时候再通过网关还原成模拟的电话信号,最后才能在电话机上听到。

    对于以太网中的网关只能转发三层以上数据包,这一点和路由是一样的。而不同的是网关中并没有路由表,他只能按照预先设定的不同网段来进行转发。网关最重要的一点就是端口映射,子网内用户在外网看来只是外网的IP地址对应着不同的端口,这样看来就会保护子网内的用户。

    默认网关

    默认网关是什么,默认网关事实上不是一个产品而是一个网络层的概念,PC本身不具备路由寻址能力,所以PC要把所有的IP包发送到一个默认的中转地址上面进行转发,也就是默认网关。这个网关可以在路由器上,可以在三层交换机上,可以在防火墙上,可以在服务器上,所以和物理的设备无关。

    参考致谢
    https://blog.csdn.net/liangtianmeng/article/details/83037974
    https://blog.csdn.net/frankarmstrong/article/details/77969699

    展开全文
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中心交换机与交换机的区别