交換機(jī)選型需要關(guān)注的要點(diǎn)匯總

交換機(jī)作為通信信息領(lǐng)域中最常用的設(shè)備之一，從便宜的幾十塊到幾十萬都有，如何選擇交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)選，今天給大家分享交換機(jī)選型需要關(guān)注哪些要點(diǎn)呢？

交換機(jī)選型要點(diǎn):?

（1）制式 （盒式交換機(jī)/框式交換機(jī)）

（2）功能（二層交換機(jī)/三層交換機(jī)）

（3）端口數(shù)量

（4）端口帶寬

（5）交換容量

（6）包轉(zhuǎn)發(fā)率

制式

1、交換機(jī)制式：

當(dāng)前的交換機(jī)主要分為盒式和框式。

盒式交換機(jī)樣例圖：

框式交換機(jī)樣例圖：

2、盒式交換機(jī)

（1）盒式交換機(jī)皆可以理解成一個鐵盒子，一般情況下盒式交換機(jī)是固定配置，固定端口數(shù)量，固定電源模塊、風(fēng)扇等；因此盒式交換機(jī)不具備擴(kuò)展性。

（2）為了提高擴(kuò)展性，盒式交換機(jī)可以支持堆疊技術(shù)，可以將多臺盒式交換機(jī)邏輯上組成一臺交換機(jī)。

（3）正常情況下，盒式交換機(jī)應(yīng)用在一個網(wǎng)絡(luò)的接入層或者匯聚層。

3、框式交換機(jī)

框式交換機(jī)基于機(jī)框，接口板卡、交換板卡、電源模塊等都可以按照需求獨(dú)立配置，框式交換機(jī)的擴(kuò)展性一般基于槽位數(shù)量。

框式交換機(jī)一般應(yīng)用在一個網(wǎng)絡(luò)的核心位置。

如上圖組網(wǎng)所示：數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，CE5800、CE6800、CE8800都是盒式設(shè)備，一般作為接入層使用；CE128是框式設(shè)備，一般作為核心層使用。

因此，在設(shè)備選型的時候可以根據(jù)實(shí)際交換機(jī)的使用層級判斷選擇盒式交換機(jī)還是框式交換機(jī)。

功能

1、交換機(jī)按照工作協(xié)議層分類：

交換機(jī)可以分為二層交換機(jī)和三層交換機(jī)。

2、二層交換機(jī)、三層交換機(jī)區(qū)別

（1）二層交換機(jī)：

工作在OSI參考模型的第二層數(shù)據(jù)鏈路層上交換機(jī)，主要功能包括物理編址、錯誤校驗(yàn)、幀序列以及流控。（如下圖所示，二層交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層，可以處理數(shù)據(jù)幀）

（2）三層交換機(jī)：

一個具有三層交換功能的設(shè)備，即帶有第三層路由功能的第二層交換機(jī)，但它是二者的有機(jī)結(jié)合，并不是簡單地把路由器設(shè)備的硬件及軟件疊加在局域網(wǎng)交換機(jī)上。（如下圖三層交換機(jī)工作在網(wǎng)絡(luò)層，可以處理數(shù)據(jù)包）

端口數(shù)量

1、交換機(jī)端口數(shù)量：

(1)盒式交換機(jī)

一臺交換機(jī)可以提供的端口數(shù)量，對于盒式交換機(jī)每一種型號基本是固定的，一般提供24個或48個接入口，2-4個上連接口。

這里以華為CE5850-48T4S2Q-EI為例（如下如所示），一共有48個1000M接入口，4個10G上行口，2個40G上行口；

(2)框式交換機(jī)

框式交換機(jī)則跟配置的單板數(shù)量有關(guān)，一般指配置最高密度的接口板的時候每個機(jī)框能夠支持的最大端口數(shù)量。

這里以華為的CE12804為例，支持4塊業(yè)務(wù)板LPU，端口和具體的單板型號相關(guān)，我們以36端口100G單板為例，那么插滿單板一共有144個100G端口。

2、如何根據(jù)端口數(shù)量選擇一款交換機(jī)：

在選擇交換機(jī)時需要基于當(dāng)前的業(yè)務(wù)情況，和未來的可擴(kuò)展性，交換機(jī)端口數(shù)量代表你需要接入的終端數(shù)量。

以一個48個接入口的交換機(jī)為例，那么如果1個終端占用一個端口，那么一臺交換機(jī)就可以接48個終端，如果是一個200人的公司，那么就需要這樣的交換機(jī)5臺。

端口速率

1、交換機(jī)支持端口速率：

當(dāng)前交換機(jī)提供的端口速率有100Mbps/1000Mbps/10Gbps/25Gbps等。

2、交換機(jī)端口速率單位：

交換機(jī)的端口速率的單位是bps（bit per second），即每秒多少比特。

交換容量

1、交換機(jī)交換容量：也稱為背板帶寬或交換帶寬。

交換容量是交換機(jī)接口處理器（或接口卡）和數(shù)據(jù)總線之間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。

背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為Gbit/s。一臺交換機(jī)的交換容量越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)，但同時設(shè)計(jì)成本也會越高。所有端口容量端口數(shù)量之和的兩倍應(yīng)該小于交換容量，從而實(shí)現(xiàn)全雙工無阻塞交換。

2、交換容量跟交換機(jī)的制式有關(guān):

(1)對于總線式交換機(jī)來說，交換容量指的是背板總線的帶寬;

(2)對于交換矩陣式交換機(jī)來說，交換容量是指交換矩陣的接口總帶寬。

這個交換容量是一個理論計(jì)算值，但是它代表了交換機(jī)可能達(dá)到的最大交換能力。當(dāng)前交換機(jī)的設(shè)計(jì)保證了該參數(shù)不會成為整臺交換機(jī)的瓶頸。

包轉(zhuǎn)發(fā)率

1、交換機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)率：

包轉(zhuǎn)發(fā)率也稱為接口吞吐量，是指通信設(shè)備某接口上的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)能力，單位通常為pps（packet per second）。交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)率一般是實(shí)測的結(jié)果，代表交換機(jī)實(shí)際的轉(zhuǎn)發(fā)性能。

2、包轉(zhuǎn)發(fā)率計(jì)算方式：

包轉(zhuǎn)發(fā)率的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時間內(nèi)發(fā)送64字節(jié)的數(shù)據(jù)包（最小包）的個數(shù)作為計(jì)算基準(zhǔn)的。當(dāng)計(jì)算包轉(zhuǎn)發(fā)率時，需考慮前導(dǎo)碼和幀間隙的固定開銷。

缺省情況下，幀間隙為最大值12字節(jié)，建議用戶使用缺省配置。如果用戶修改接口的幀間隙為較小值，則接收端在接收一個數(shù)據(jù)幀以后，可能會沒有充足的時間接收下一幀，導(dǎo)致無法及時處理轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文而出現(xiàn)丟包現(xiàn)象。

我們知道以太幀的長度是可變的，但是交換機(jī)處理每一個以太幀所用的處理能力跟以太幀的長度無關(guān)。所以，在交換機(jī)的接口帶寬一定的情況下，以太幀長度越短，交換機(jī)需要處理的幀數(shù)量就越多，需要耗費(fèi)的處理能力也越多。

視頻監(jiān)控交換機(jī)選擇

高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，經(jīng)常有客戶反饋畫面延時、卡頓等現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的原因有很多，但大多數(shù)情況下還是交換機(jī)的配置不夠合理，導(dǎo)致帶寬不足造成的。

從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來講，一個中大型高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)需采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：接入層、匯聚層、核心層。

1、接入層交換機(jī)的選擇

接入層交換機(jī)主要下聯(lián)前端網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，上聯(lián)匯聚交換機(jī)。以720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)4M碼流計(jì)算，一個百兆口接入交換機(jī)最大可以接入幾路720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)呢？

我們常用的交換機(jī)的實(shí)際帶寬是理論值的50%-70%，所以一個百兆口的實(shí)際帶寬在50M-70M。4M*12=48M，因此建議一臺百兆接入交換機(jī)最大接入12臺720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。

同時考慮目前網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控采用動態(tài)編碼方式，攝像機(jī)碼流峰值可能會超過4M帶寬，同時考慮帶寬冗余設(shè)計(jì)，因此一臺百兆接入交換機(jī)控制在8臺以內(nèi)時最好的，超過8臺建議采用千兆口。

2、匯聚層交換機(jī)的選擇

匯聚層交換機(jī)主要下聯(lián)接入層交換機(jī)，上聯(lián)監(jiān)控中心核心交換機(jī)。一般情況下匯聚交換機(jī)需選擇帶千兆上傳口的二層交換機(jī)。

還是以720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)4M碼流計(jì)算，前端每臺接入層交換機(jī)上有6臺720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，該匯聚交換機(jī)下聯(lián)5臺接入層交換機(jī)。該匯聚層交換機(jī)下總帶寬為4M*6*5=120M，因此匯聚交換機(jī)與核心交換機(jī)級聯(lián)口應(yīng)選千兆口。

3、核心層交換機(jī)的選擇

核心層交換機(jī)主要下聯(lián)匯聚層交換機(jī)，上聯(lián)監(jiān)控中心視頻監(jiān)控平臺，存儲服務(wù)器，數(shù)字矩陣等設(shè)備，是整個高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的核心。在選擇核心交換機(jī)是必須考慮整個系統(tǒng)的帶寬容量及如何核心層交換機(jī)配置不當(dāng)，必然導(dǎo)致視頻畫面無法流暢顯示。因此監(jiān)控中心需選擇全千兆口核心交換機(jī)。如點(diǎn)位較多，需劃分VLAN，還應(yīng)選擇三層全千兆口核心交換機(jī)。

附：決定交換機(jī)性能的參數(shù)

背板帶寬：

背板帶寬計(jì)算方法：端口數(shù)*端口速度*2=背板帶寬，以華為S2700-26TP-SI為例，該款交換機(jī)有24個百兆口，兩個千兆上聯(lián)口。

背板帶寬=24*100*2/1000+2*1000*2/1000=8.8Gbps。

包轉(zhuǎn)發(fā)率：

包轉(zhuǎn)發(fā)率的計(jì)算方法：滿配置GE端口數(shù)×1.488Mpps+滿配置百兆端口數(shù)×0.1488Mpps=包轉(zhuǎn)發(fā)率 （1個千兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為1.488Mpps，1個百兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為0.1488Mpps）。拿華為S2700-26TP-SI為例，該款交換機(jī)有24個百兆口，兩個千兆上聯(lián)口。

包轉(zhuǎn)發(fā)率=24*0.1488Mpps+2*1.488Mpps=6.5472Mpps。

常用交換機(jī)配置命令

一、華為交換機(jī)基礎(chǔ)配置命令

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常用命令視圖

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審核編輯：陳陳

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