核心交换机有哪些主要参数？如何计算？如何选择？

今天来说一下核心交换机选型的主要参数。主要有可扩展性、转发速率、背板带宽、四层交换、系统冗余等参数。

交换机包装上面参数核心交换机应当全部采用模块化结构，必须拥有相当数量的插槽，具有强大的网络扩展能力，可以根据现实或者未来的需要选择不同数量、不同速率和不同接口类型的模块，以适应千变万化的网络需求。

影响核心交换机的因素有哪些呢？

一、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；该系列交换机提供高品质的QoS（QualityofService）能力，具备完善的队列调度算法、拥塞控制算法，创新的优先级调度算法和多级队列调度机制，能够对数据流实现多级的调度，从而满足企业不同用户终端、不同业务种类的服务质量要求。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，必须满足背板带宽的要求。

计算公式如下

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要求，才是合格的交换机，二者缺一不可。

例如，

如何一款交换机有24个端口，

背板带宽=24*1000*2/1000=48Gbps。

二、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。支持音视频业务的智能运维，基于eMDI（增强型媒体传输质量指标）特性，将设备作为监控节点周期统计并上报音视频业务类指标参数至CampusInsight平台，由平台结合多个节点的监控结果，对音视频业务质量类故障进行快速定界。

那么公式如下

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。

对于一台拥有24个千兆位端口的交换机而言，其满配置吞吐量应达到24×1.488 Mpps=35.71 Mpps，才能够确保在所有端口均线速工作时，实现无阻塞的包交换。同样，如果一台交换机能够提供176个千兆位端口，那么其吞吐量至少应当为 261.8 Mpps（176×1.488 Mpps=261.8 Mpps），才是真正的无阻塞结构设计。那么，1.488Mpps是怎么得到的呢?三是混合交叉总线结构，这是一种混合交叉总线实现方式，它的设计思路是，将一体的交叉总线矩阵划分成小的交叉矩阵，中间通过一条高性能的总线连接。

包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送64byte的数据包的个数作为计算基准的。对于千兆以太网来说，计算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/(64+8+12)byte=1,488,095pps 说明：当以太网帧为64byte时，需考虑 8byte的帧头和12byte的帧间隙的固定开销。故一个线速的千兆以太网端口在转发64byte包时的包转 发率为1.488Mpps。快速以太网的统速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一，为148.8kpps。产品概述S5730S-EI下一代增强型千兆以太网交换机系列（以下简称S5730S-EI），是华为公司全新研发的三层千兆以太网交换机，提供灵活的全千兆接入以及高性价比的固定万兆上行接口，同时可提供一个子卡槽位用于40GE上行端口扩展。

*对于万兆以太网，一个线速端口的包转发率为14.88Mpps。

*对于千兆以太网，一个线速端口的包转发率为1.488Mpps。

*对于快速以太网，一个线速端口的包转发率为0.1488Mpps。

这个数据我们能用就行。

所以说，如果能满足上面三个条件（背板带宽、包转发率）那么我们就说这款核心交换机真正做到了线性无阻塞。

一般是两者都满足的交换机才是合格的交换机。

背板相对大，吞吐量相对小的交换机，除了保留了升级扩展的能力外就是软件效率/专用芯片电路设计有问题;背板相对小。吞吐量相对大的交换机，整体性能比较高。不过背板带宽是可以相信厂家的宣传的，可吞吐量是无法相信厂家的宣传的，因为后者是个设计值，测试很困难的并且意义不是很大。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。

三、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。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。

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。组网应用数据中心的典型应用如下图，采用S12700系列敏捷交换机作为数据中心核心，通过集成的防火墙、负载均衡等多业务板卡来实现安全保证和流量均衡。

四、四层交换

第四层交换用于实现对网络服务的快速访问。在四层交换中，决定传输的依据不仅仅是MAC地址(第二层网桥)或源/目标地址(第三层路由)，而且包括 TCP /UDP(第四层)应用端口号，被设计用于高速Intranet应用。四层交换除了负载均衡功能外，还支持基于应用类型和用户ID的传输流控制功能。此 外，四层交换机直接安放在服务器前端，它了解应用会话内容和用户权限，因而使它成为防止非***访问服务器的理想平台。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。

五、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，这样才可以在保证网络稳定运行。

六、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。

交换机与交换机之间连接用五类线还是六类线？

根据网线的分类来说，所有的网线在外皮上都有种类标识，CAT5 CAT5E 分别代表了五类线超五类线，也就是我们说的百兆网线；绿色常亮：表示业务接口指示灯暂时用来指示设备堆叠信息，45s后自动***到默认模式。CAT6 CAT6A 则代表了六类线和超六类线也就是千兆网线，其实千兆也可以用超五类线，只是我们推荐用6类线，因为线的优劣性能各不一样，千兆用超5类线不是很***。

在使用上，其实千兆网线和百兆网线是没什么区别的，千兆网线完全兼容百兆网络，当然，百兆网线的传输速率没有千兆的高，所以不能向上兼容。也就是说，在家庭网络环境下，使用百兆网线和千兆网线都是可行的，用千兆网线就不必担心家庭宽带升级产生的重新布线的麻烦，不过相对来说千兆网线的价格也贵很多。产品型号和外观产品特性和优势灵活的以太组网该系列交换机不仅支持传统的STP/RSTP/MSTP生成树协议，还支持华为自主创新的SEP智能以太保护技术和业界的以太环网标准ERPS。

下面就举几个常见例子：

1、千兆主干交换机，接千兆分交换机，用什么线？六类线(CAT6)

2、千兆主干交换机，接百兆分交换机，用什么线？六类线(CAT6)

3、千兆主干交换机，接新服务器，用什么线？六类线(CAT6)

4、千兆主干交换机，接老服务器，用什么线？超五类(CAT5E)，跑100Mbps 。

5、千兆分交换机，接新机器，用什么线？预算多就用六类线(CAT6)，起码要用超五类(CAT5E)。

6、百兆分交换机，接旧机器，用什么线？用超五类，原来有可以不动，质量太差的话剪掉，全新布过超五类(CAT5E)。

在传输数据方法来说，百兆网线的线芯是8芯，但上传只用到了其中的4根，而千兆网线需要完全用到8根。

另外在线芯的排布上，千兆网线的线芯中间有个十字形的塑料架，用来把四组8芯的线分开，这个百兆网线是没有的，这也让千兆网线的做法又提高了难度。

那么问题就来了：

不止一个朋友问，我用千兆交换机接百兆网线行吗？

千兆交换机可以接百兆网线，只是这条线路上只能使用百兆网了，无法达到千兆的水平。

千兆和百兆网线都用的是T586B标准的。（除非设备之间需要用到交叉线。）

连接千兆交换机如果要达到千兆速度，要使用六类线，五类线不可以的，超五类线看线的质量和传输的距离。

在这里我们有必要再介绍一下六类线的性能：

六类线：该类电缆的传输频率为1MHz～250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类标准，***适用于传输速率高于1Gbps的应用。 六类与超五类的一个重要的不同点在于：改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高速网络应用而言，优良的回波损耗性能是极重要的。六类标准中取消了基本链路模型，布线标准采用星形的拓扑结构，要求的布线距离为：链路的长度不能超过90m，信道长度不能超过100m。S5730S-EI提供丰富的安全特性，在接入设备上实现ARP安全、IP安全、IP源防攻击等安全措施，支持NAC、***等用户访问控制策略，将用户安全控制在网络终端。

如果确认硬件都正常。试着把其中一个或两个千兆口设置成 100M全双工/或半双工，这样会比较稳定。

华为新一代增强型千兆交换机S5720-EI

关键性能指标是业界同类产品2倍

华为S5720-EI交换机的包转发率可以达到业界同类产品的2倍，让设备性能不再成为影响网络带宽的瓶颈。

极简运维方案，让用户轻松无忧S5720-EI交换机支持华为创新的SVF（Super Virtual Fabric: 超级虚拟交换网）简化运维方案。通过华为的敏捷交换机可以和192台S5720-EI、数千个无线AP组成一台“超级交换机”，应用华为的eSight网管系统，可清楚方便地查看各S5720-EI、无线AP的运行状态。不管是有线还是无线接入，不管是升级带宽还是追加权限，有线无线统一的配置模板都可以轻松地对网络设备进行批量调整。过往网络维护人员常为修改配置而焦头烂额，而今通过S5720-EI构建的极简运维方案，网络维护人员可以有时间去喝杯咖啡，将精力投入到更有价值的工作中。通过微码编程实现新业务，客户无需更换新的硬件，快速灵活，6个月即可上线。