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辦公設備：萬兆交換機的功能介紹

2020-07-10 13:28 作者：艾銻無限瀏覽量：

辦公設備：萬兆交換機的功能介紹

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解決沖突

這樣一來，似乎所有的問題都解決了，其實不然。由于交換機的各個模塊之間以及它們與中央管理模塊之間是一個有機的整體，Internet路由信息的分發(fā)、維護需要各個模塊的參與，并且總會存在這樣的問題: 由于本地硬件芯片尋址不到而需要中央管理模塊的參與，所以交換機的性能會有所損失。
最新的萬兆交換機是如何解決這一問題的?主要是通過兩個途徑：一是將控制通道和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)通道進行分離，二是在各個接口模塊上使用高性能的CPU參與。控制通道和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)通道的分離就是在交換機上實現(xiàn)兩個不同的并行交叉矩陣。這樣，我們所說的背板容量將完全用于數(shù)據(jù)通道的使用，同時也保障了萬兆交換機硬件的安全性，而本地高性能的CPU參與使得中央管理模塊永遠不會處理涉及各個接口數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)真正意義上的分布式體系結(jié)構(gòu)。當然，萬兆以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)還有很多因素參與，比如大容量的SDRAM 和TCAM(能夠在一秒鐘實現(xiàn)10億次以上搜索)，比如本地路由方式是否采用基于拓撲結(jié)構(gòu)驅(qū)動。
更重要的是，萬兆交換機的軟件是否采用多線程方式，軟件是否提供最新一代的二/三層技術(shù)標準。這些二/三層技術(shù)包含了新一代網(wǎng)絡的最新需求，比如基于萬兆以太網(wǎng)端口的鏈路捆綁，是否提供快速鏈路冗余的各種技術(shù)、是否提供從端口安全性到各種用戶認證的安全技術(shù)、是否提供完整的IPv4和IPv6的各項規(guī)范、是否提供快速BGP路由技術(shù)、是否提供冗余路由協(xié)議、是否提供各項二/三層安全特性、是否提供交換機的防攻擊特性、是否提供交換機本身CPU智能保護、是否所有這些特性都由硬件實現(xiàn)等。

IPv6規(guī)范

IPv6 提供了各種設備上網(wǎng)而非僅僅是PC和服務器，同時克服了目前 IPv4 的一些缺陷，萬兆以太網(wǎng)加上 IPv6 的組合，是構(gòu)建未來高性能新一代網(wǎng)絡的必由之路。通常 IPv6 有三種實現(xiàn)方法:在目前的交換機上用軟件方式實現(xiàn);或者采用新的硬件模塊，插入現(xiàn)有的系統(tǒng)之中，從而增強IPv4/IPv6的轉(zhuǎn)發(fā)性能; 或者是全新設計的IPv6萬兆交換機。

安全管理

安全性和網(wǎng)絡流量管理是目前用戶最為關注的重點。作為骨干設備，不僅僅需要考慮設備本身的安全防范，同時還要提供用戶的防范，就是說既要本身免疫能力強，又要提供強有力的阻擊手段來保護網(wǎng)絡的用戶，并且所有的防范都應該是基于硬件來實現(xiàn)。但是所有的安全防范都是基于我們已知的攻擊手段和安全漏洞上，如果我們不能監(jiān)控整個網(wǎng)絡，安全性就不會是完整特性。
考慮到萬兆交換和路由的高速轉(zhuǎn)發(fā)，以往通過CPU采集流量的方法將不可行，而融入ASIC之中的分布式流量采集系統(tǒng)帶來了萬兆交換機的一個創(chuàng)新。sFlow是目前較為先進的流量管理規(guī)范，它既能提供IPv4的數(shù)據(jù)，也能提供IPv6 的數(shù)據(jù)。如果我們能在不影響性能的前提下提供所有設備的所有流量，那么就可以非常容易地觀察網(wǎng)絡的流量，可以是某一個端口下一個特定用戶的活動，也可以是當前網(wǎng)絡上的異常流量。分布式的流量監(jiān)控系統(tǒng)好比是黑夜里的道路監(jiān)控系統(tǒng)，難以想像一臺核心的骨干設備缺乏這樣的流量管理系統(tǒng)將會出現(xiàn)什么樣的后果。

測試

衡量一臺萬兆交換機，首先是測試它是否能夠達到線速轉(zhuǎn)發(fā)的吞吐量，同時觀察端到端的傳輸延遲，一臺優(yōu)秀的萬兆交換機應該能夠在加載關鍵應用的前提下(如組播應用、IPv6 應用、大容量訪問列表控制)，線速無阻塞地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，并且保證端到端的數(shù)據(jù)延遲盡可能地小。其次，衡量萬兆交換機還需通過測試關鍵協(xié)議，如BGP4的容量、路由收斂和路由震蕩來檢驗，測試針對攻擊的防范特性、測試流量管理的關鍵特性。冗余性的測試也非常重要，冗余性包含硬件系統(tǒng)的冗余性和軟件特性的冗余性。可以說，選擇萬兆以太網(wǎng)交換機不僅僅是幾個單項功能的選擇，更是一項全面評估的系統(tǒng)選擇

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