什么是核心交换机？选择核心交换机的重要考虑因素

在系统软件组网方案中，经常会提及汇聚交换机、汇聚交换机、核心交换机。一般，我们将网络中立即以用户为中心联接或访问网络的部位称之为接入层，将坐落于接入层和核心员工中间的部位称之为遍布层或汇聚层，技术和管理核心成员做为全部网络结构的关键主杆层，承受着全部互联网的总流量传送，因而技术和管理核心成员对核心交换机的需求比较高，在挑选时务必慎重考虑。那样在挑选核心交换机时必须考虑到什么难题呢？文中将为您解释。

核心交换机

一、什么叫核心交换机

核心交换机并非网络交换机的一种种类，反而是指放到技术和管理核心成员（网上主杆一部分）的网络交换机。它坐落于三层网络结构的顶部，相当于企业的高层管理者，关键作用是迅速转发来源于汇聚层的数据信息，根据快速转发数据信息给予迅速、靠谱的网络结构。

核心交换机一般是具备网络管理员作用的3层交换机。一般来说，核心交换机的端口数量多且网络带宽高，相对于汇聚交换机和汇聚交换机来讲，具有更高的安全性、冗余设计、货运量等和相比较低的延迟性。一个高于100台计算机的数据网络，如果想平稳并快速的运作，核心交换机不可或缺。

二、核心交换机在网络中有什么作用？

最先，在挑选核心交换机前，我们要深刻认识这是用于干什么的。

在三层层次模型中，核心交换机是缺一不可的，它坐落于三层层次模型的顶部，相当于企业的高层管理者，关键的作用是迅速转发来源于汇聚层的数据信息，根据快速转发数据信息给予迅速、靠谱的网络结构。一般来说，核心交换机的端口数量多且网络带宽高，相对于汇聚交换机和汇聚交换机来讲，核心交换机有着更高的安全性、冗余设计、货运量等和相比较低的延迟性。

核心交换机

挑选核心交换机时主要考虑到下列核心要素：

01 背板带宽

背板带宽也称交换容量，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量，就像是立交桥所拥有的车道的总和。

由于所有端口间的通信都需要通过背板完成，所以背板所能提供的带宽，就成为端口间并发通信时的瓶颈。

带宽越大，提供给各端口的可用带宽越大，数据交换速度越大；

带宽越小，给各端口提供的可用带宽越小，数据交换速度也就越慢。

也就是说，背板带宽决定着交换机的数据处理能力，背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强。

若欲实现网络的全双工无阻塞传输，必须满足最小背板带宽的要求。

计算公式：背板带宽=端口数量×端口速率×2

提示：对于三层交换机而言，只有转发速率和背板带宽都达到最低要求，才是合格的交换机，二者缺一不可。

例如，一款交换机有24个端口，

背板带宽=24*1000*2/1000=48Gbps。

核心交换机

02二层三层的包转发率

网络中的数据是由一个个数据包组成，对每个数据包的处理要消耗资源。

转发速率（也称吞吐量）是指在不丢包的情况下，单位时间内通过的数据包数量。

吞吐量就像是立交桥的车流量，是三层交换机最重要的一个参数，标志着交换机的具体性能。

如果吞吐量太小，就会成为网络瓶颈，给整个网络的传输效率带来负面影响。

交换机应当能够实现线速交换，即交换速率达到传输线上的数据传输速度，从而最大限度地消除交换瓶颈。

对于三层核心交换机而言，若欲实现网络的无阻塞传输，这个速率能≤标称二层包转发速率和速率能≤标称三层包转发速率，那么交换机在做第二层和第三层交换的时候可以做到线速。

计算公式如下：

吞吐量（Mpps）=万兆位端口数量×14.88 Mpps+千兆位端口数量×1.488 Mpps+百兆位端口数量×0.1488 Mpps。

算出的吞吐如果小于你交换机的吞吐量的话，那就可以做到线速。

这里面万兆位端口与百兆端口如果有就算上去，没有就可以不用算。

03可扩展性

可扩展性应当包括两个方面：

（1）插槽数量

插槽用于安装各种功能模块和接口模块。

由于每个接口模块所提供的端口数量是一定的，因此插槽数量也就从根本上决定着交换机所能容纳的端口数量。

另外，所有功能模块(如超级引擎模块、IP语音模块、扩展服务模块、网络监控模块、安全服务模块等)都需要占用一个插槽，因此，插槽数量也就从根本上决定着交换机的可扩展性。

（2）模块类型

毫无疑问，支持的模块类型(如LAN接口模块、WAN接口模块、ATM接口模块、扩展功能模块等)越多，交换机的可扩展性越强。

仅以局域网接口模块为例，就应当包括RJ-45模块、GBIC模块、SFP模块、10Gbps模块等，以适应大中型网络中复杂环境和网络应用的需求。

核心交换机

04端口聚合

链路聚合指将好几个物理学端口汇聚在一起建立一个逻辑性端口，可提升链接网络带宽，且保证互联网可靠性。所以挑选一款含有端口聚合作用的核心交换机更强，那样可以为汇聚交换机发送至核心交换机的总流量给予充分的网络带宽，且让汇聚交换机尽量高效率的向核心交换机传送总流量。

05模块冗余

冗余能力是网络安全运行的保证。

任何厂商都不能保证其产品在运行的过程中不发生故障。

而故障发生时能否迅速切换就取决于设备的冗余能力。

对于核心交换机而言，重要部件都应当拥有冗余能力，比如管理模块冗余、电源冗余等，这样才可以在最大程度上保证网络稳定运行。

06路由冗余

利用HSRP、VRRP协议保证核心设备的负荷分担和热备份。

在核心交换机和双汇聚交换机中的某台交换机出现故障时，三层路由设备和虚拟网关能够快速切换，实现双线路的冗余备份，保证整网稳定性。

三、更多参数考虑到

核心交换机除开考虑到以上主要参数，还需要看层叠、热备份等这种作用，这种作用决定了核心交换机在实际应用中的特性、高效率、可靠性等。

核心交换机是全部互联网的核心内容和心血管，假如产生造成了巨大的常见故障，将造成本地连接的麻痹，所产生的损害不可预测。所以我们在挑选核心交换机时，经常会见到有些核心交换机具备层叠或热备份等作用。

对核心交换机选用热备份是增强互联网稳定性的必然趋势。在一个核心交换机彻底不可以工作中的情况下，它全部功能便被系统软件中的另一个备份数据无线路由器彻底接手，直到出现问题的路由器恢复正常的，这就是热备份ospf协议。

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