交换机:最完整的交换机知识总结,值得收集和学习

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2023-03-0416:28:35 评论 6

交换机作为弱电工程中最常用的设备之一,从便宜的几十元到几十万元不等。如何选择交换机,实现最佳选择?今天,让我们来谈谈交换机的选择。作为一个网络工程师,设计一个网络将涉及交换机的选择。交换机选择应注意哪些要点?

交换机选型要点:

(1)制式 (盒式交换机/框式交换机)

(2)功能(二层交换机/三层交换机)

(3)端口数量

(4)端口带宽

(5)交换容量

(6)包转发率

1.交换机制:

当前的交换机主要分为盒式和框式。

箱式交换机样例图:

框架交换机样例图:

2.盒式交换机

(1)盒式交换机可以理解为铁盒。一般情况下,盒式交换机是固定配置、固定端口数量、固定电源模块、风扇等。因此,盒式交换机没有可扩展性。

(2)为了提高扩展性,盒式交换机可以支持堆叠技术,逻辑上可以形成多个盒式交换机的交换机。

(2)为了提高扩展性,盒式交换机可以支持堆叠技术,逻辑上可以形成多个盒式交换机的交换机。

(3)正常情况下,盒式交换机应用于网络的接入层或汇聚层。

3.框架交换机

框架交换机基于框架,接口板卡、交换板卡、电源模块等可根据需要独立配置,框架交换机的扩展一般基于槽位数。

框架交换机通常用于网络的核心位置。

如上图所示:数据中心网络,CE5800、CE6800、CE8800是盒式设备,一般用作接入层;CE128是框架设备,一般用作核心层。

因此,在选择设备时,可以根据实际交换机的使用水平来判断盒式交换机还是框式交换机。

1.交换机按工作协议层分类:

交换机可分为二层交换机和三层交换机。

2.二层交换机和三层交换机的区别

(1)二层交换机:

工作在OSI参考模型二层数据链路层上交换机的主要功能包括物理编址、错误校验、帧序列和流控。(如下图所示,二层交换机在数据链路层工作,可处理数据帧)

(2)三层交换机:

具有三层交换功能的设备,即具有第三层路由功能的第二层交换机,但它是两者的有机结合,不仅仅是在局域网交换机上叠加路由器设备的硬件和软件。(以下三层交换机在网络层工作,可处理数据包)

1.交换机端口数量:

(1)箱式交换机

交换机可提供的端口数量基本固定在盒式交换机的每种型号上,一般提供24个或48个接入口和2-4个上连接口。

这里以华为CE5850-48T4S2Q-EI例如(如下所示)共有48个1000M接入口,4个10G上行口,2个40G上行口;

(2)框架交换机

框架交换机与配置的单板数量有关,一般是指每个机架在配置最高密度接口板时能支撑的最大端口数量。

这是华为的CE以12804为例,支持4个业务板LPU,端口与具体的单板型号有关,我们有100个36端口G以单板为例,总共有144个单板和100个单板G端口。

2.如何根据端口数量选择交换机:

在选择交换机时,需要根据当前的业务状况和未来的可扩展性,代表您需要访问的终端数量。

以48个接入口的交换机为例,如果一个终端占用一个端口,一个交换机可以连接48个终端。如果是200人的公司,需要5台这样的交换机。

1.交换机支持端口速率:

当前交换机提供的端口速率为100Mbps/1000Mbps/10Gbps/25Gbps等。

2、交换机端口速率单位:

交换机的端口速率单位是bps(bit per second),也就是每秒多少比特。

2、交换机端口速率单位:

交换机的端口速率单位是bps(bit per second),也就是每秒多少比特。

交换机交换容量:又称背板带宽或交换带宽。

交换容量是交换机接口处理器(或接口卡)和数据总线之间最大的吞吐量。

背板带宽标志着交换机的总数据交换能力,单位为Gbit/s。交换机的交换容量越高,处理数据的能力越强,但设计成本也越高。所有端口容量端口数量之和的两倍应小于交换容量,以实现全双工无阻塞交换。

2.交换容量与交换机的标准有关:

(1)对于总线交换机,交换容量是指背板总线的带宽;

(2)交换容量是指交换矩阵接口的总带宽。

这个交换容量是一个理论计算值,但是它代表了交换机可能达到的最大交换能力。目前交换机的设计保证了参数不会成为整个交换机的瓶颈。

1、交换机包转发率:

包转发率又称接口吞吐量,是指通信设备接口上的数据包转发能力,单位通常是pps(packet per second)。开关包转发率一般是实测结果,代表开关实际转发性能。

2.包转发率计算方法:

以单位时间内发送64字节的数据包(最小包)的数量作为计算基准。计算包转发率时,应考虑前导码和帧间隙的固定费用。

帧间隙为最大值12字节,建议用户使用缺失配置。如果用户修改接口的帧间隙值较小,接收终端在接收数据帧后可能没有足够的时间接收下一帧,导致转发报纸无法及时处理和丢包。

我们知道以太帧的长度是可变的,但每个以太帧的处理能力与以太帧的长度无关。因此,在交换机接口带宽的情况下,以太帧长度越短,交换机需要处理的帧数越多,处理能力越大。

在高清网络视频监控系统中,客户经常反馈图片延迟、堵塞等现象。造成这种现象的原因有很多,但大多数情况下,开关配置不合理,导致带宽不足。

在网络拓扑结构方面,中大型高清网络视频监控系统应采用三层网络结构:接入层、汇聚层、核心层。

1.选择接入层交换机

接入层交换机主要下联前端网络高清摄像机,上联汇聚交换机。以720P网络摄像机4M码流计算,一个百兆口接入交换机最多可以接入720P网络摄像机呢?

交换机的实际带宽是理论值的50%-70%,所以百兆口的实际带宽是50%M-70M。4M*12=48M,因此,建议一台百兆接入交换机最大接入12台720台P网络摄像头。

同时,考虑到当前网络监控采用动态编码方式,摄像机码流峰值可能超过4M带宽,同时考虑带宽冗余设计,所以当百兆接入交换机控制在8台以内时,建议使用千兆口超过8台。

2.选择汇聚层交换机

汇聚层交换机主要下连接入层交换机,上连接监控中心核心交换机。一般情况下汇聚交换机需选择带千兆上传口的二层交换机。

还是以720P网络摄像机4M码流计算前端每台接入层交换机有6台720台P汇聚交换机下联网络摄像机5台接入层交换机。汇聚层交换机下的总带宽为4M*6*5=120M,因此,千兆口应选择汇聚交换机和核心交换机级联口。

3、核心层交换机的选择

核心层交换机主要是整个高清网络监控系统的核心,包括下聚层交换机、上联监控中心视频监控平台、存储服务器、数字矩阵等设备。在选择核心交换机时,必须考虑整个系统的带宽容量以及核心层交换机配置不当,这必然导致视频图像无法顺利显示。因此,监控中心需要选择全千兆口核心交换机。比如点多,需要划分VLAN,还应选择三层全千兆口核心交换机。

附件:决定交换机性能的参数

背板带宽:

背板带宽计算方法:端口数*端口速度*2=华为背板带宽S2700-26TP-SI例如,该交换机有24个百兆口,两个千兆上联口。

背板带宽=24*100*2/1000 2*1000*2/1000=8.8Gbps。

包转发率:

包转发率的计算方法:全配置GE端口数×1.488Mpps 百兆端口数满配置×0.1488Mpps=包转发率 (当包长为64字节时,一个千兆端口的理论吞吐量为1.488Mpps,当包长为64字节时,1个百兆端口的理论吞吐量为0.1488Mpps)。拿华为S2700-26TP-SI例如,该交换机有24个百兆口,两个千兆上联口。拿华为S2700-26TP-SI例如,该交换机有24个百兆口,两个千兆上联口。

包转发率=24*0.1488Mpps 2*1.488Mpps=6.5472Mpps。

1.华为交换机基本配置命令

1

常用的命令视图

常用的视图名称

进入视图

视图功能

用户视图

用户从终端成功登录到设备进入用户视图,屏幕显示:

在用户视图下,用户可以完成检查运行状态和统计信息的功能。

系统视图

在用户视图下输入命令system-view后回车,进入系统视图。

system-view

[HUAWEI

在系统视图下,用户可以配置系统参数以及通过该视图进入其他的功能配置视图。

接口视图

使用interface指定接口类型和接口编号进入相应的接口视图。

[HUAWEI]interface gigabitethernet X/Y/Z

[HUAWEI-GigabitEthernetX/Y/Z]

配置接口参数的视图称为接口视图。与接口相关的物理属性、链路层特性和IP地址等重要参数。与接口相关的物理属性、链路层特性和IP地址等重要参数。

路由协议视图

在系统视图下,使用路由协议过程的操作命令进入相应的路由协议视图。

[HUAWEI]OSPF

[HUAWEI-ospf-1]

在相应的路由协议视图下配置路由协议的大部分参数。例如IS-IS协议视图、OSPF协议视图、RIP协议视图。

1

创建VLAN

///用户视图,一般display命令查看更多信息。

}{n}{n}

  

system-view //准备进入系统视图。

{n}{n}

  [Huawei]vlan 100 //创建vlan 100。

{n}{n}

  [Huawei-vlan100]quit //退回系统视图。

{n}{n}

  2

{n}{n}

  将端口加入到vlan中

{n}{n}

  [Huawei] interface GigabitEtherne

必要:必要模式为中国制造业开辟了一条生路

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