首先,核心交换机不是交换机的一种,但是放在核心层(网络的主干)的交换机叫核心交换机。为了保护原有资源,核心交换机应全部采用模块化结构,有相当数量的插槽,有较强的网络扩展能力。
配电盘
我们通常把网络层和核心层之间的部分称为分布层或汇聚层。接入层的目的是允许最终用户连接到网络,因此接入层交换机具有低成本和高端口密度的特点。汇聚层交换机是多个接入层交换机的汇聚点。它必须能够处理来自接入层设备的所有流量,并提供到核心层的上行链路。因此,与接入层交换机相比,汇聚层交换机需要更高的性能、更少的接口和更高的交换速率。网络的主干称为核心层。核心层的主要目的是通过高速转发通信提供优化可靠的骨干传输结构,因此核心层交换机应具有更高的可靠性、性能和吞吐量。
核心交换机的配置应包括以下几个方面:
可扩展性应该包括两个方面。
1.插槽数量。插槽用于安装各种功能模块和接口模块。因为每个接口模块提供的端口数量是一定的,所以插槽的数量从根本上决定了交换机可以容纳的端口数量。此外,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。)需要占用一个插槽,所以插槽的数量从根本上决定了交换机的可扩展性。
2.模块的类型。无疑,越是支持的模块类型(如局域网接口模块、广域网接口模块、ATM接口模块、扩展功能模块等。),交换机的可扩展性就越强。以局域网接口模块为例,应该包括RJ-45模块、GBIC模块、SFP模块、10Gbps模块等。以满足大中型网络复杂环境和网络使用的需求。
背板带宽
它是带宽交换机的接口处理器或接口卡与数据总线之间的最大数据吞吐量,就像立交桥拥有的车道之和。由于端口之间的所有通信都需要通过背板来完成,背板提供的带宽成为了端口间并发通信的瓶颈。带宽越大,提供给每个端口的可用带宽越大,数据交换速度越快;带宽越小,提供给每个端口的可用带宽就越小,数据交换速度就越慢。也就是说,背板的带宽决定了交换机的数据处理能力。背板带宽越高,数据处理能力越强。所以背板的带宽越大越好,尤其是那些汇聚层交换机和中心交换机。为了实现网络的全双工无阻塞传输,必须满足最小背板带宽的要求。
转发速率
网络中的数据是由包组成的,每个包的处理都要消耗资源。转发速率(也叫吞吐量)是指单位时间内无丢包情况下通过的数据包数量。吞吐量和立交桥的车流量一样,是三层交换机最重要的参数,表示交换机的具体性能。如果吞吐量太小,就会成为网络的瓶颈,对整个网络的传输效率产生负面影响。交换机应能实现线速交换,即交换速率达到传输线上的数据传输速度,从而最大程度地消除交换瓶颈。对于千兆交换机,如果网络要实现无阻塞传输,每个千兆端口的包转发速率为1.488Mpps,每个百兆端口的包转发速率为0.1488Mpps。
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,传输不仅由MAC地址(第二层网桥)或源/目的地址(第三层路由)决定,还由TCP/UDP(第四层)使用的端口号决定,这是为高速内部网规划的。除了负载平衡功能,四层交换机还支持基于使用类型和用户ID的传输流控制功能。此外,四层交换机直接放置在服务器前端,它知道会话的内容和用户的权限,因此是防止未经授权访问服务器的理想平台。
模块冗余
冗余是网络安全运行的保证。没有哪个厂家能保证自己的产品在运行过程中不会出现问题。问题能否快速切换取决于设备的冗余度。对于核心交换机,所有重要部件都应具备冗余能力,如管理模块冗余和电源冗余,以最大程度地保证网络的稳定运行。
路由冗余
HSRP和VRRP协议用于确保核心设备的负载分担和热备份。当核心交换机和双汇聚交换机中的一个出现问题时,三层路由设备和虚拟网关可以快速切换,实现双线冗余备份,保证整个网络的稳定性。
由于三层交换机最重要的目的是加快大区域网络中的数据交换,其路由功能也多围绕这一目的,因此其路由功能不如同等级的专业路由器强大。毕竟在安全性和协议支持上还有很多不足,所以它还不能完全取代路由器。