vmsysjack-clos
Clos架构,诞生于1952年,是由一位叫Charles Clos的人提出的,所以它并不是一个新的概念。
这个架构主要描述了一种多级电路交换网络的结构。Clos最大的优点就是对Crossbar结构的改进,通过Clos架构可以提供无阻塞的网络。
1. 我们先看看Crossbar架构,(图画的丑,见谅!)
可以理解为8口交换机,4口进,4口出。Input线和Output线的交叉的节点(CrossPoint)是开关。那么我们要建立1-2口的session,就要开启input1线和output2线的开关。同理session(2,4)(3,1)(4,3);
Crossbar还有一个特点,就是当进行MxN交换时(即M个输入,N个输出)时,是有阻塞的交换,例如(3,2)的通路就占用了(4,1)的,所以(4,3)被阻塞了,不能同时转发。
总结一下,
a. Crossbar的优点是:
1.结构简单;
2.控制简单;
3.NXN交换时严格无阻塞;
b. Crossbar的不足是:
1.部署规模有限,CrossPoint的数量是N*N;
2.Input到Output只有一条通路,没有冗余;
3.这种简单结构不利于做大规模集成电路(VLSI),要做大容量就要叠加足够多的Crossbar;
4.输入输出不灵活,只能做NxN交换机,如果是要MxN交换机就成了有阻塞的交换
上一张1960年左右,Crossbar交换结构图,大家感受一下,
3. 下面,我们再来看看CLOS架构
这个架构明显具有优势;
1. 在大规模输入输出时,Crosspoint数量少。假设在NxN模式下,具体算法看下图
所以,我们计算总共N=20个输入,stage1上sub-switch上承担n=10个输入,stage2采用k=3个sub-switch的情况,我们共需要crosspoint为136个,而采用Clossbar需要N*N,即400个crosspoint。
2. 每个Session有冗余链路;
3. 任何输入都能找到没有在同时使用的线路,所以叫做无阻塞架构(当然,也分情况,Clos在有些情况下也不是完全无阻塞)
总结一下,CLOS的好处就是既节约的成本又增加了效率。
4.CLOS的应用主要有两个方面,一个是交换机内部,另一个是网络架构。
a.交换机基本架构如下图,可以看到在交换机内部有个大大的switch fabric,它连接着input和output,所以在这个里面可以用到Crossbar或CLOS架构。例如Cisco catalyst6500系列交换机就是Crossbar交换机,Juniper EX9208就是CLOS架构
b.网络架构
例如facebook的网络架构,就采用的是IP CLOS
找图画图不容易,各位客官点个赞呗!
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