深度剖析以太網(wǎng)交換機的類別以及應(yīng)用領(lǐng)域

以太網(wǎng)交換機作為目前使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一, 在數(shù)據(jù)通信中占據(jù)的位置越來越重要, 其發(fā)展對制造行業(yè)以及通信行業(yè)都有至關(guān)重要的意義。以太網(wǎng)交換機, 從最早的二層交換機到現(xiàn)在的三層交換機和多業(yè)務(wù)交換機, 功能越來越豐富;交換機承擔的角色也越來越多, 涵蓋了路由器, 防火墻, 無線AC等。

下面易天光通信給大家科普下以太網(wǎng)交換機的相關(guān)類別及其功能應(yīng)用。從使用的轉(zhuǎn)發(fā)芯片看,交換機分為ASIC型交換機和可編程交換機, ASIC型交換機具有高性能、低時延的優(yōu)勢, 可編程交換機具有功能擴展靈活、開發(fā)周期短的優(yōu)勢;

從使用場景看, 各個通信廠家包括cisco, h3c和華為一般都把交換機分為園區(qū)交換機和數(shù)據(jù)中心交換機, 園區(qū)交換機轉(zhuǎn)發(fā)性能相對較低, 提供豐富的端口形態(tài)和豐富的用戶接入管理功能。

數(shù)據(jù)中心交換機除了能提供更高的轉(zhuǎn)發(fā)性能外, 還使用一系列的技術(shù)給用戶提供流控功能 (PFC, QCN) 和用于云計算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)虛擬化等功能。目前與云服務(wù)和數(shù)據(jù)中心交換機搭配的光模塊主要是10G、25G、40G、100G光模塊，易天通信（ETU-LINK）提供的光模塊均可兼容cisco, h3c和華為等品牌設(shè)備，相比品牌原裝光模塊，易天光模塊的性價比要高出很多，是極具性價比的光模塊解決方案。

在信息化時代, 數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備承載的通信量提出了越來越高的要求。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的承載能力增強, 主要體現(xiàn)在兩個方面:一是設(shè)備的單端口速率變大, 二是設(shè)備的數(shù)據(jù)處理性能增加。

在單端口速率方面, 從當初的10Mb/s、100Mb/s發(fā)展到后來的1Gb/s, 10Gb/s, 現(xiàn)在已經(jīng)有40Gb/s和100Gb/s的端口, 2017年底, IEEE802.3以太網(wǎng)工作組正式批準了包括200Gb/s和400Gb/s在內(nèi)的新的802.3bs以太網(wǎng)標準。端口速率的提升一方面提高了單端口的通信量, 另一方面也簡化了網(wǎng)絡(luò)部署。

交換機的數(shù)據(jù)處理能力一般使用兩個指標衡量:交換容量和包轉(zhuǎn)發(fā)率。目前華為和H3C的交換機處理能力都已經(jīng)可以超過1000Tb/s和200000Mpps。芯片制造工藝和交換架構(gòu)對交換機的數(shù)據(jù)處理能力有至關(guān)重要的影響。芯片工藝使用現(xiàn)在的Fin FET, 技術(shù)理論上可以達到7nm的極限, 工藝越先進, 單位面積芯片的性能越高, 功耗越低。除了制造工藝的影響外, 交換機的工程設(shè)計也影響數(shù)據(jù)處理的能力?，F(xiàn)在各個交換機廠家的框式交換機基本都采用CLOS架構(gòu), 在CLOS架構(gòu)下, 是否使用VOQ提供流控機制, 是否使用動態(tài)選路進行各級交換單元間的轉(zhuǎn)發(fā), 對交換機性能都會產(chǎn)生影響。

隨著制造工藝和設(shè)備生產(chǎn)設(shè)計水平的提升, 交換機的端口速率和處理能力將會得到不斷提高。交換機端口速率的提高勢必會帶動光模塊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，易天光通信作為光模塊專業(yè)制造商，將不斷推出更高速率的光模塊來滿足市場的需求。

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