數(shù)據中心級交換機以高質量的業(yè)務保證和控制識別能力為特征，端到端的流控與背壓機制，保證數(shù)據傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠，平抑網絡浪涌。可靠性、安全性更高，組網方式更簡單，業(yè)務部署更快捷。

一、什么是數(shù)據中心核心交換機？

核心交換機并不是交換機的一種類型，而是放在核心層（網絡主干部分）的交換機叫核心交換機，一般大型企業(yè)網絡和網吧需要購買核心交換機來實現(xiàn)強大的網絡擴展能力，以保護原有的投資，電腦達到一定數(shù)量才會要用上核心 交換機，而基本在50臺以下無需用核心交換機，有個 路由器即可，所謂的核心交換機是針對網絡架構而言，如果是個幾臺電腦的小局域網，一個8口的小交換機就可以稱之為核心交換機！而在網絡行業(yè)中核心交換機是指有網管功能，吞吐量強大的2層或者3層交換機，一個超過100臺電腦的網絡，如果想穩(wěn)定并高速的運行，核心交換機*。

二、核心交換機與普通交換機的區(qū)別

1、端口的區(qū)別

普通交換機端口數(shù)量一般為24-48個，網口大部分為千兆以太網或者百兆以太網口，主要功能用于接入用戶數(shù)據或者匯聚一些接入層的交換機數(shù)據，這種交換機多可以配置Vlan簡單路由協(xié)議和一些簡單的SNMP等功能，背板帶寬相對較小。

核心交換機端口數(shù)量較多，通常采用模塊化，可以自由搭配光口和千兆以太網口。一般核心交換機都是三層交換機，可設置路由協(xié)議/ACL/QoS/負載均衡等各種網絡協(xié)議。主要的一點是核心交換機的背板帶寬遠遠高于普通交換機，且通常有單獨引擎模塊，并且為主備用。

2、用戶連接或訪問網絡的區(qū)別

通常將網絡中直接面向用戶連接或訪問網絡的部分稱為接入層，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絡，因此接入層交換機具有低成本和口密度特性。匯聚層交換機是多臺接入層交換機的匯聚點，它必須能夠處理來自接入層設備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，因此匯聚層交換機具備更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。

而網絡主干部分則稱為核心層，核心層的主要目的在于通過高速轉發(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用有更高的可靠性、性能和吞吐量。

相比普通交換機，核心交換機需具備：大緩存、高容量、虛擬化、可擴展性、模塊冗余技術等方面的特征。

3、大緩存技術

數(shù)據中心交換機改變了傳統(tǒng)交換系統(tǒng)的出端口緩存方式，采用分布式緩存架構，緩存比普通交換機也大許多，緩存能力可達1G以上，而一般的交換機只能達到2~4M。對于每端口在萬兆全線速條件下達到200毫秒的突發(fā)流量緩存能力，從而在突發(fā)流量的情況下，大緩存仍能保證網絡轉發(fā)零丟包，正好適應數(shù)據中心服務器量大，突發(fā)流量大的特點。

4、高容量設備

數(shù)據中心的網絡流量具有高密度應用調度、浪涌式突發(fā)緩沖的特點，而普通交換機以滿足互連互通為主要目的，無法實現(xiàn)對業(yè)務識別與控制，在大業(yè)務情況無法做到快速響應和零丟包，無法保證業(yè)務的連續(xù)性，系統(tǒng)的可靠性主要依賴于設備的可靠性。

所以普通交換機無法滿足數(shù)據中心的需要，數(shù)據中心交換機需要具備高容量轉發(fā)特點，數(shù)據中心交換機必須支持高密萬兆板卡，即48口萬兆板卡，為使48口萬兆板卡能夠全線速轉發(fā)，數(shù)據中心交換機只能采用CLOS分布式交換架構。除此之外，隨著40G和100G的普及，支持8端口40G板卡和4端口的100G板卡也逐漸商用，數(shù)據中心交換機40G、100G的板卡早已出現(xiàn)進入市場，從而滿足數(shù)據中心高密度應用的需求。

5、虛擬化技術

數(shù)據中心的網絡設備需要具有高管理性和高安全可靠性的特點，因此數(shù)據中心的交換機也需要支持虛擬化，虛擬化就是把物理資源轉變?yōu)檫壿嬌峡梢怨芾淼馁Y源，以打破物理結構之間的壁壘，網絡設備的虛擬化主要包括多虛一，一虛多技術，多虛多等技術。

通過虛擬化技術，可以對多臺網絡設備統(tǒng)一管理，也可以對一臺設備上的業(yè)務進行*隔離，從而可以將數(shù)據中心管理成本減少40%，將IT利用率提高大約25%。

7、可擴展性

可擴展性應當包括兩個方面：

a、插槽數(shù)量：插槽用于安裝各種功能模塊和接口模塊。由于 每個接口模塊所提供的端口數(shù)量是一定的，因此插槽數(shù)量也就從根本上決定著交換機所能容納的端口數(shù)量。另外，所有功能模塊(如超級引擎模塊、IP語音模塊、 擴展服務模塊、網絡監(jiān)控模塊、安全服務模塊等)都需要占用一個插槽，因此插槽數(shù)量也就從根本上決定著交換機的可擴展性。

b、模塊類型：毫無疑問，支持的模塊類型(如LAN接口模塊、WAN接口模塊、ATM接口模塊、 擴展功能模塊等)越多，交換機的可擴展性越強。僅以局域網接口模塊為例，就應當包括RJ-45模塊、GBIC模塊、SFP模塊、10Gbps模塊等，以適 應大中型網絡中復雜環(huán)境和網絡應用的需求。

8、模塊冗余

冗余能力是網絡安全運行的保證。任何廠商都不能保證其產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備的冗余能力。對于核心交換機而 言，重要部件都應當擁有冗余能力，比如管理模塊冗余、電源冗余等，這樣才可以在上保證網絡穩(wěn)定運行。

9、路由冗余

利用HSRP、VRRP協(xié)議保證核心設備的負荷分擔和熱備份，在核心交換機和雙匯聚交換機中的某臺交換機出現(xiàn)故障時，三層路由設備和虛擬網關能夠快速切換，實現(xiàn)雙線路的冗余備份，保證整網穩(wěn)定性。

三、總結

核心交換機簡單的總結下來，就是這16點：

1、背板帶寬大，數(shù)據轉發(fā)速度更快。 

2、組網靈活，應用大中型網絡的接入層。 

3、提供的端口靈活，根據網絡的應用選擇不同的接口形式如：SFP、GE、快速以太口、以太口等。 

4、支持vlan的劃分，用戶可以針對不同的應用進行區(qū)域劃分，有效的對網絡進行控制和管理。進步抑制廣播風暴。 5、可網管交換機的數(shù)據吞吐量(Throughput)大、包丟失率(PacketLoss)小、延遲(Latency)低。 

6、可以基于源、目的、網段進行數(shù)據信息流的控制。  

7、鏈路聚合可以讓交換機和交換機以及交換機和服務器之間通過多個以太網端口綁定在一起，實現(xiàn)負載均衡。 

8、具有ARP的防護功能，進步減少網絡的ARP欺騙。 

9、具有MAC地址的綁定。 

10、端口鏡像功能可以將一個端口的流量和狀態(tài)復制到交換機的另一個端口，用于監(jiān)管。 

11、支持DHCP的功能。 

12、訪問控制列表它可以對IP數(shù)據包進行控制，比如限制它的流量、出入以及提供QoS等等。 

13、具有較好的安全性能：交換機都可以進行MAC地址的過濾、MAC地址鎖定，并可以構建靜態(tài)的MAC轉發(fā)表。 

14、能夠支持IEEE802.1Q和基于端口技術的VLAN。而IEEE802.1QVLAN中涉及的GVRP(GARP，VLAN注冊協(xié)議)和GMRP(GARP組播注冊協(xié)議)也被廣泛地支持。 

15、具有SNMP功能，更能對網絡實現(xiàn)很好的管理和控制。 

16、易于擴展，靈活應用，可以通過網絡管理軟件進行管理，也可以通過其本身的訪問控制對其進行遠程訪問。增加網絡的安全性和可控制性。