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      100路監控需要使用核心交換機嗎?

      添加時間:2018-12-02 15:27:22

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      有朋友問到,100路監控需要使用核心交換機嗎?

      在了解是否要用核心換機時,我們首先來了解下,核心交換機的作用。


      一、各層交換機的作用


      接入層:接入層是直接連接用戶計算機并使各種網絡資源接入網絡。為用戶提供了在本地網段訪問應用系統的能力,主要解決相鄰用戶之間的互訪需求,并且為這些訪問提供足夠的帶寬。


      匯聚層:網絡接入層和核心層的“中介”,就是在工作站接入核心層前先做匯聚,以減輕核心層設備的負荷。匯聚層具有實施策略、安全、工作組接入、虛擬局域網(VLAN)之間的路由、源地址或目的地址過濾等多種功能。


      核心層:主要目的在于通過高速轉發通信,提供快速、可靠的骨干數據交換。


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      二、為什么要用核心交換機


       基本在50路以下無需用核心交換機,二層交換機加路由器即可,而100路左右的,則會用到核心交換機高效路由功能。


      首先100路監控屬于一個中型的網絡,他的網絡承擔壓力不大,也不小,隨時可能會有數據延時的情況發生。


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      而核心交換機一般都是為三層交換機(核心交換機的其中一個主要功能就是VLAN路由,所以核心交換機會要求使用3層交換機。


      1、如果不使用核心交換機,所有的監控都在一個子網中,有可能會形成廣播風暴足以使整個網絡癱瘓,而且安全性也是很差。


      2、三層核心交換機通過使用硬件交換機構實現了IP的路由功能,其優化的路由軟件使得路由過程效率提高,解決了傳統路由器軟件路由的速度問題。如上面所說三層核心交換機還有重要的作用就是在保證速度高效率的情況下連接子網。


      100路的監控,為了減少在同一個網絡中計算機的數量不能太大。難免會需要劃分vlan,所以要進一步劃分出許多的IP子網來防止廣播風暴的產生。那子網之間的任務也就要依賴三層交換機了這個“中流砥柱”了,


      3、三層核心交換機具有可擴展行,三層交換機在連接多個子網是,子網只是與第三層交換模塊建立邏輯連接不需要傳統路由器需要增加端口。如果需要增加網絡設備,由于預留了各種擴展模塊接口,不需要對原來的網絡布局和原來的設備進行改動就可以直接擴充設備,保護了原有的投資。


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      高安全性也是三層交換機吸引人的重要方面。三層交換機處于核心的網絡層肯定是網絡黑客攻擊的對象,在軟件方面配置可靠性高的放火墻,可以阻止不明身份的數據包。而且可以訪問列表,通過訪問列表的設置就可以限制內部用戶訪問一些特別的IP地址。 


      三、什么是核心交換機


      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,一般大型企業網絡和網吧需要購買核心交換機來實現強大的網絡擴展能力,以保護原有的投資,電腦達到一定數量才會要用上核心 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,如果想穩定并高速的運行,核心交換機必不可少。

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      四、核心交換機和普通交換機有什么區別


      1、端口的區別

      普通交換機端口數量一般為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據或者匯聚一些接入層的交換機數據,這種交換機最多可以配置Vlan簡單路由協議和一些簡單的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,可設置路由協議/ACL/QoS/負載均衡等各種高級網絡協議。最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。


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      2、用戶連接或訪問網絡的區別

      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高端口密度特性。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通信,提供優化、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。


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      相比普通交換機,數據中心交換機需具備:大緩存、高容量、虛擬化、FCOE、二層TRILL技術等方面的特征。


      1、大緩存技術

      數據中心交換機改變了傳統交換系統的出端口緩存方式,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毫秒的突發流量緩存能力,從而在突發流量的情況下,大緩存仍能保證網絡轉發零丟包,正好適應數據中心服務器量大,突發流量大的特點。


      2、高容量設備

      數據中心的網絡流量具有高密度應用調度、浪涌式突發緩沖的特點,而普通交換機以滿足互連互通為主要目的,無法實現對業務精確識別與控制,在大業務情況無法做到快速響應和零丟包,無法保證業務的連續性,系統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據中心的需要,數據中心交換機需要具備高容量轉發特點,數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,數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,數據中心交換機40G、100G的板卡早已出現進入市場,從而滿足數據中心高密度應用的需求。

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      3、虛擬化技術

      數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為邏輯上可以管理的資源,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一管理,也可以對一臺設備上的業務進行完全隔離,從而可以將數據中心管理成本減少40%,將IT利用率提高大約25%。


      4、TRILL技術

      數據中心在構建二層網絡方面,原先的標準是STP協議,但其故有的缺陷如:STP是通過端口阻止來工作的,所有冗余鏈路不進行數據轉發,造成了帶寬資源的浪費,STP整網只有一顆生成樹,數據報文都要經過根橋中轉后才能到達,影響了整網的轉發效率。


      所以STP將不再適合超大型數據中心的擴展,TRILL正是因應了STP的這些缺陷而產生的,是為數據中心應用而產生的技術,TRILL協議把二層配置和靈活性與三層融合和規模有效結合在一起,大二層不需要配置的情況下,就可實現整網無環路轉發。TRILL技術是數據中心交換機二層基本特性,這是普通交換機所不具備的。

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      5、FCOE技術

      傳統的數據中心往往存在一張數據網和一張存儲網絡,而新一代的數據中心網絡融合趨勢越來越明顯,FCOE技術的出現使網絡融合成為可能,FCOE就是把存儲網的數據幀封裝在以太網幀內進行轉發的技術。實現這一融合技術必然是在數據中心的交換機上,普通交換機一般都不支持FCOE功能。

      以上的幾種網絡技術是普通交換機所不具備的,是數據中心交換機的主要技術,是為新一代數據中心,甚至云數據中心服務的網絡技術。有了這些新的網絡技術,才使得數據中心得到飛速發展。



       
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