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如何区别数据中心交换机与普通交换机

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  交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。交换机还具备了一些新的功能,如对VLAN(虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持,甚至有的还具有防火墙的功能。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。那么具体有哪些技术呢?

  方法介绍

  1.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。

  2.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。

  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.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。

  5.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。

  补充:交换机基本使用方法

  作为基本核心交换机使用,连接多个有线设备使用:网络结构如下图,基本连接参考上面的【方法/步骤1:基本连接方式 】

  作为网络隔离使用:对于一些功能好的交换机,可以通过模式选择开关选择网络隔离模式,实现网络隔离的作用,可以只允许普通端口和UPlink端口通讯,普通端口之间是相互隔离不可以通讯的

  除了作为核心交换机(中心交换机)使用,还可以作为扩展交换机(接入交换机)来扩展网络

  放在路由器上方,扩展网络供应商的网络线路(用于一条线路多个IP的网络),连接之后不同的路由器用不同的IP连接至公网

  相关阅读:交换机硬件故障常见问题

  电源故障:

  由于外部供电不稳定,或者电源线路老化或者雷击等原因导致电源损坏或者风扇停止,从而不能正常工作。

  由于电源缘故而导致机内其他部件损坏的事情也经常发生。

  如果面板上的POWER指示灯是绿色的,就表示是正常的;如果该指示灯灭了,则说明交换机没有正常供电。

  这类问题很容易发现,也很容易解决,同时也是最容易预防的。

  针对这类故障,首先应该做好外部电源的供应工作,一般通过引入独立的电力线来提供独立的电源,并添加稳压器来避免瞬间高压或低压现象。

  如果条件允许,可以添加UPS(不间断电源)来保证交换机的正常供电,有的UPS提供稳压功能,而有的没有,选择时要注意。

  在机房内设置专业的避雷措施,来避免雷电对交换机的伤害。现在有很多做避雷工程的专业公司,实施网络布线时可以考虑。


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