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      交換機的級連與堆疊
      [ 通信界 / ZDNet / www.sdgj0817.com / 2011/1/5 11:02:00 ]
       

      級連擴展模式是最常規,最直接的一種擴展方式,一些構建較早的網絡,都使用了集線器(HUB)作為級連的設備。因為當時集線器已經相當昂貴了,多數企業不可能選擇交換機作為級連設備。那是因為大多數工作組用戶接入的要求,一般就是從集線器上一個端口級連到集線架上。在這種方式下,接入能力是得到了很大的提高,但是由于一些干擾和人為因素,使得整體性能十分低下,只單純地滿足了多端口的需要,根本無暇考慮轉發交換功能。

      現在的級連擴展模式綜合考慮到不同交換機的轉發性能和端口屬性,通過一定的拓撲結構設計,可以方便地實現多用戶接入。級連模式的典型結構如圖一所示。

      級連模式是組建大型LAN最理想的方式,可以綜合利用各種拓撲設計技術和冗余技術,實現層次化網絡結構,如通過雙歸等拓撲結構設計冗余,通過Link Aggregation技術實現冗余和Up Link的帶寬擴展,這些技術現在已經非常成熟,廣泛使用在各種局域網和城域網中。

      級連模式使用通用的以太網端口進行層次間互聯,如100M FE端口、GE端口以及新興的10GE端口。

      級連模式是以太網擴展端口應用中的主流技術。它通過使用統一的網管平臺實現對全網設備的統一管理,如拓撲管理和故障管理等等。級連模式也面臨著挑戰,當級連層數較多,同時層與層之間存在較大的收斂比時,邊緣節點之間由于經歷了較多的交換和緩存,將出現一定的時延。解決方法是匯聚上行端口來減小收斂比,提高上端設備性能或者減少級連的層次。在級連模式下,為了保證網絡的效率,一般建議層數不要超過四層。如果網絡邊緣節點存在通過廣播式以太網設備如HUB擴展的端口,由于其為直通工作模式,不存在交換,不納入層次結構中,但需要注意的是,HUB工作的CSMA/CD機制中,因沖突而產生的回送可能導致的網絡性能影響將遠遠大于交換機級連所產生的影響。

      級連模式是組建結構化網絡的必然選擇,級連使用通用電纜(光纖),各個組件可以放在任意位置,非常有利于綜合布線。

      堆疊技術擴展

      堆疊技術是目前在以太網交換機上擴展端口使用較多的另一類技術,是一種非標準化技術。各個廠商之間不支持混合堆疊,堆疊模式為各廠商制定,不支持拓撲結構。目前流行的堆疊模式主要有兩種:菊花鏈模式和星型模式。堆疊技術的最大的優點就是提供簡化的本地管理,將一組交換機作為一個對象來管理。

      菊花鏈式堆疊

      菊花鏈式堆疊是一種基于級連結構的堆疊技術,對交換機硬件上沒有特殊的要求,通過相對高速的端口串接和軟件的支持,最終實現構建一個多交換機的層疊結構,通過環路,可以在一定程度上實現冗余。但是,就交換效率來說,同級連模式處于同一層次。菊花鏈式堆疊通常有使用一個高速端口和兩個高速端口的模式,兩者的結構見圖二所示。使用一個高速端口(GE)的模式下,在同一個端口收發分別上行和下行,最終形成一個環形結構,任何兩臺成員交換機之間的數據交換都需繞環一周,經過所有交換機的交換端口,效率較低,尤其是在堆疊層數較多時,堆疊端口會成為嚴重的系統瓶頸。使用兩個高速端口實施菊花鏈式堆疊,由于占用更多的高速端口,可以選擇實現環形的冗余。菊花鏈式堆疊模式與級連模式相比,不存在拓撲管理,一般不能進行分布式布置,適用于高密度端口需求的單節點機構,可以使用在網絡的邊緣。

      菊花鏈式結構由于需要排除環路所帶來的廣播風暴,在正常情況下,任何時刻,環路中的某一從交換機到達主交換機只能通過一個高速端口進行(即一個高速端口不能分擔本交換機的上行數據壓力),需要通過所有上游交換機來進行交換(見圖三)。

       

       

      作者:ZDNet 合作媒體:ZDNet 編輯:顧北

       

       

       
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