如何根据延长器数量选择一个合适的交换机

作为局域网的主要连接设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。相同网络环境下添加新的交换机和增加现有交换机的交换端口对网络的影响也不尽相同。因为使用交换机的目的就是尽可能地减少和过滤网络中的数据流量，所以如果网络中的某台交换机由于安装位置设置不当，几乎需要转发接收到的所有数据包的话，交换机就无法发挥其优化网络性能的作用，反而降低了数据的传输速度，增加了网络延迟。

除安装位置之外，如果在那些负载较小，信息量较低的网络中也盲目添加交换机的话，同样也可能起到负面影响。受数据包的处理时间、交换机的缓冲区大小以及需要重新生成新数据包等因素的影响，在这种情况下使用简单的HUB要比交换机更为理想。因此，我们不能一概认为交换机就比HUB有优势，尤其当用户的网络并不拥挤，尚有很大的可利用空间时，使用HUB更能够充分利用网络的现有资源。

那如何根据延长器数量选择一个合适的交换机呢？首先可以看下，这是我们传常用到的三层网络，主要做接入层、汇聚层、核心层组成，影响交换机的因素主要有以下两个：

1、线速的背板带宽

考察交换机上所有端口能提供的总带宽。计算公式为端口数*相应端口速率*2(全双工模式)如果总带宽≤标称背板带宽，那么在背板带宽上是线速的。

2、包转发线速

第二层包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其余类型端口数*相应计算方法，如果这个速率能≤标称二层包转发速率，那么交换机在做第二层交换的时候可以做到线速。

交换机一般有以下三种交换方式

1.直通式

直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。由于不需要存储，延迟非常小、交换非常快，这是它的优点。它的缺点是，因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能提供错误检测能力。由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通，而且容易丢包。

2.存储转发

存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。它把输入端口的数据包先存储起来，然后进行CRC(循环冗余码校验)检查，在对错误包处理后才取出数据包的目的地址，通过查找表转换成输出端口送出包。正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它的不足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，有效地改善网络性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。

3.碎片隔离

这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够64个字节，如果小于64字节，说明是假包，则丢弃该包;如果大于64字节，则发送该包。这种方式也不提供数据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。

如何考察交换机是否够用

但是，我们如何去考察一个交换机是否够用呢?显然，光从背板带宽考查是不够的，我们认为应该从三个方面来考虑：

第一步、判断所有总带宽

这步可以初步地判断出是使用百兆还是千兆交换机

例如有24个接收端，码率为4M，那么24*4=96M，显然百兆交换机是不合适的（百兆交换机按照利用率为60%计算），需要使用千兆交换机。

第二步：计算出背板带宽，也就是交换机所有端口的容量。

背板带宽，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。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会上去。

假设有24个接收端，接入24口的交换机。

计算公式：端口数×相应端口速率×2（全双工模式）

24口百兆+2口千兆

计算出：24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps

也就是说背板带板不小于8.8Gbps交换机可以实现全双工无阻塞交换，证明交换机具有发挥最大数据交换性能的条件。

第三步：计算出包转发率（也就是满配置吞吐量）

满配置吞吐量(Mbps)=满配置GE端口数×1.488Mpps其中1个千兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。

例如，一台最多可以提供24个千兆端口的交换机，其满配置吞吐量应达到 24×1.488Mpps =35.7Mpps，才能够确保在所有端口均线速工作时，提供无阻塞的包交换。

如果一台交换机最多能够提供176个千兆端口，而宣称的吞吐量为不到 261.8Mpps(176 x 1.488Mpps = 261.8)，那么用户有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。

一般是这三者都满足的交换机才是合格的交换机。

对于汇聚层交换机的选择，因为主要压力是在汇聚层交换机，汇聚层交换机既要承担监控存储的流量，还要承担实时查看调用监控的压力，所以选择适用的汇聚交换机显得非常重要。

对于核心层交换机来说，考虑交换容量以及到汇聚的链路带宽，因数据存储是放置在汇聚层，所以核心交换机没有视频录像的压力，只要考虑同时多少人看多少路视频就行。