三網(wǎng)合一：簡(jiǎn)要分析交換機的技術(shù)現狀
2008/05/30
一、重要技術(shù)參數
1、支持更多VLAN
在骨干交換機中，采用以太網(wǎng)技術(shù)可以非常方便地實(shí)現VLAN，其支持VLAN的數目也比普通的以太網(wǎng)交換機要多，一般情況下可以支持4k個(gè)VLAN.在有些骨干交換機上，甚至可以做到支持端口VLAN，這樣VLAN的數目就不再局限于802.1q協(xié)議中最多4k個(gè)VLAN的限制，可以做到支持n×4k(n表示端口數目)個(gè)VLAN.在有些骨干交換機中，還可以做到支持雙重(多重)VLANTAG，這樣可以使基于VLAN的轉發(fā)具有層次性，同時(shí)也突破了4k個(gè)VLAN數目的限制。
2、更大MAC地址表
以太網(wǎng)的轉發(fā)主要是基于MAC地址表進(jìn)行的。在骨干交換機中，所接入的端口密度比較高，同時(shí)還可下掛多個(gè)普通的LANSwitch，所接入的用戶(hù)也就比較多，如整個(gè)企業(yè)網(wǎng)中的所有用戶(hù)或整個(gè)小區的用戶(hù)。所以其MAC地址表的數目往往在10k以上，一般在32k～256k.所以在選擇骨干交換機時(shí)，MAC地址轉發(fā)表的數目是一個(gè)重要的指標。
3、支持三層交換
作為骨干交換機，還必須具有三層交換的能力，這是骨干交換機的一個(gè)顯著(zhù)特征。普通的LANSwitch交換機基本上都可以支持二層的MAC地址轉發(fā)，有的還具有三層的轉發(fā)能力，可以實(shí)現有限的三層路由功能。但作為骨干交換機來(lái)講，支持具有跨VLAN的轉發(fā)能力是必須具備的。這是與骨干交換機位于企業(yè)網(wǎng)或校園網(wǎng)、城域網(wǎng)匯接口的網(wǎng)絡(luò )位置分不開(kāi)的。所以，三層交換機必須具有三層接口。一般情況下，三層接口的劃分是以VLAN作為三層邏輯接口的基本單位。在每個(gè)VLAN中，要求有自己的獨立的子網(wǎng)地址。所以在骨干交換機中，VLAN的子網(wǎng)網(wǎng)關(guān)地址的支持數目也是一個(gè)比較重要的指標。
4、支持更多協(xié)議
“一次路由，多次交換”是交換機實(shí)現路由交換的指導思想。但這種三層轉發(fā)的思想對于首報文的轉發(fā)比較費時(shí)，尤其是在骨干層交換機，這種轉發(fā)機制制約著(zhù)轉發(fā)速率。現在，骨干交換機已經(jīng)基本用硬件實(shí)現了最大匹配的轉發(fā)機制，使得其可以線(xiàn)速處理三層轉發(fā)。同時(shí)，對于三層轉發(fā)表數目的支持也是骨干交換機的一個(gè)重要指標。一般情況下，骨干交換機和骨干路由器支持的路由表的數目相當。骨干交換機對路由協(xié)議的支持也很豐富，可以支持RIP協(xié)議、OSPF協(xié)議、IS-IS協(xié)議、BGP協(xié)議。對這些路由協(xié)議的支持可以充分保證骨干交換機不僅可以運行在企業(yè)網(wǎng)中，甚至可以運行在運營(yíng)商的匯接層、骨干層上。
5、流分類(lèi)和QoS
對于流分類(lèi)的支持和QoS的保障也是骨干交換機的一大重要特色。骨干交換機接入的用戶(hù)數目比較大，用戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )的要求也是紛繁蕪雜。所以在骨干交換機上，應該能夠針對不同的用戶(hù)、不同的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，提供基于流分類(lèi)的QoS和過(guò)濾。流分類(lèi)數目的多少，將在很大程度上影響骨干交換機在匯接點(diǎn)的業(yè)務(wù)能力和滿(mǎn)足用戶(hù)不斷增長(cháng)的業(yè)務(wù)需求及其安全保證的能力。
所以目前的骨干交換機都應該支持基于流分類(lèi)的QoS和帶寬保證。
6、更高的安全要求
骨干交換機在安全設計方面也不同于一般的交換機，往往具有更高的安全可靠性。在設計方面，生產(chǎn)廠(chǎng)商也在盡可能地按照電信級的設計方案進(jìn)行。比如電源的冗余備份設計、主控路由板的雙備份設計以及在不中斷業(yè)務(wù)的情況下線(xiàn)路板的熱插拔設計、網(wǎng)板的雙備份設計等。在骨干交換機中，一般為了高度可靠性，還會(huì )優(yōu)先采用VRRP技術(shù)。
7、更集中的網(wǎng)絡(luò )管理
在網(wǎng)絡(luò )設備的管理方面，骨干交換機也有自己的特色。由于骨干交換機經(jīng)常處在運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )設備側，接入層設備數量眾多、維護工作量巨大，因此迫切需要設備能夠提供統一管理和維護的手段。目前，骨干交換機普遍支持集群管理協(xié)議。
集群管理由于可以通過(guò)一個(gè)管理IP來(lái)維護眾多的網(wǎng)絡(luò )設備，并且能夠提供設備拓撲發(fā)現、設備故障和鏈路故障告警、設備統一配置等多種便利的網(wǎng)絡(luò )維護手段，因而逐漸成為網(wǎng)絡(luò )設備管理的主要手段。
二、骨干交換機的業(yè)務(wù)特征
1、組播業(yè)務(wù)將在以骨干交換機為主的領(lǐng)域內得到快速發(fā)展
雖然實(shí)現大規模的組播應用尚有許多難題要克服，但組播應用的前景仍比較樂(lè )觀(guān)，尤其是在以太網(wǎng)技術(shù)深入發(fā)展和多媒體業(yè)務(wù)日漸增多的情況下，再加上骨干LANSwitch交換機的出現，使組播有著(zhù)巨大的市場(chǎng)潛力，并逐漸成為寬帶網(wǎng)絡(luò )中一種必不可少的業(yè)務(wù)。組播作為一種與單播并列的傳輸方式，其意義不僅在于減少對網(wǎng)絡(luò )資源的占用、提高擴展性，還在于利用網(wǎng)絡(luò )的組播特性方便地提供一些新的業(yè)務(wù)。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )中多媒體業(yè)務(wù)的日漸增多，組播的優(yōu)越性和重要性也越來(lái)越明顯。
2、三網(wǎng)合一的業(yè)務(wù)將在骨干交換機中得到應用
隨著(zhù)IP技術(shù)的發(fā)展，語(yǔ)音、數據、視頻統一承載于IP網(wǎng)已經(jīng)成為可能，特別是VoIP的應用已經(jīng)非常廣泛，無(wú)論是企業(yè)還是運營(yíng)商都大量地采用VoIP技術(shù)。在傳統的網(wǎng)絡(luò )中，語(yǔ)音、數據、視頻均承載于獨立的網(wǎng)絡(luò )，建網(wǎng)成本高、維護管理復雜，實(shí)施三網(wǎng)合一、多種業(yè)務(wù)統一于一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，就可以避免分離網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)的缺點(diǎn)。
3、用戶(hù)管理業(yè)務(wù)將迅速發(fā)展
目前擺在運營(yíng)商面前一個(gè)最為迫切的任務(wù)就是如何使寬帶網(wǎng)絡(luò )像窄帶PSTN業(yè)務(wù)一樣，帶來(lái)可運營(yíng)/可管理/可增值的特性。所以實(shí)現用戶(hù)管理是寬帶骨干交換機的一個(gè)重要的業(yè)務(wù)。
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