基于分布式交换技术的架构设计

分布式交换技术还是比较常用的，于是我研究了一下基于分布式交换技术的架构设计，在这里拿出来和大家分享一下，希望对大家有用。在部署大型企业网络的时候, 接入层交换机、汇聚层交换机、核心交换机都必不可少。交换机被赋予的最高使命就是以最高速率转发数据包, 保证业务通畅, 衡量标准也就是包转发速率, 以Mpps(每秒百万个数据包)为单位。同时, 依靠VLAN和ACL(访问控制策略)提供一定的安全保障。

那么，一提到速率, 大家都会立刻联想到物理传输介质。谁都能感受到100Mbps和1000Mbps带来的差异; 10Gbps的以太网标准也已经由IEEE 802.3工作组于2000年正式制定, 目前; 而近几年, IEEE研究小组也早就宣布，已就以太网的下一目标达成一致，目标将现有以太网的速率提高10倍，提高到100Gbps，并预计这一目标将在2010年实现。因此, 面对不断提升的以太网传输技术, 用户没有必要也不会去质疑物理线路是阻碍日常应用的瓶颈所在。大家把目光集中在企业网内部的交换机等网络设备上, 首当其冲就是位于核心网的模块交换机。而目前厂家推出的模块交换机上通常配备的板卡接口相当丰富,百兆光口, 百兆电口, 千兆光口，千兆电口, 或者万兆接口, 这些已不是比拼的重点。因此, 市场更多的把目光放在了交换机内部的交换处理性能和扩展性上。而这里涉及的一个分布式交换技术也就是今天的主题, 中心交换和分布式交换，笔者借此和大家进行一下探讨。

控模块即模块交换机的神经中枢, 一方面需要扮演交换背板的角色, 完成甚高速数据交换；另一方面, 是管理员进行日常管理和维护工作的接口。由于对核心交换的要求很高, 因此, 一般背板速率都高达上百个GigaBit, 比如合勤科技MS-7206模块交换机的背板MM-7201提供384Gbps,配置双背板就可以达到768Gbps。 而业务模块也可以称作I/O模块,顾名思义, 输入/输出模块。接入层交换机和主机都可以直连在I/O模块提供接口。业务模块可以将收到的数据包提交核心模块, 如果背板处于高度负荷状态, 则必须等待其空闲。因为有可能该数据包的目的端口仍然在此业务模块, 那么这种情况下, 对背板的利用率是最差的；业务模块也可以自己本地直接进行数据包处理和转发。下面我们来看看中心交换和分布式交换技术的区别和优劣。

中心交换主要的特征就是, 业务模块没有任何处理机制, 只负责数据包的接收和发送, 所有收到的转发请求都直接提交背板进行处理。一旦背板处理完毕, 再由核心模块转发给对应的业务模块, 后者再将数据包转发给接入层交换机或主机。我们来看看基于此类分布式交换技术的架构设计。核心背板和所有业务模块直接连接，唯一负责数据报文的处理工作。

很明显, 从简单的二层帧处理和转发, 到三层IP路由协议的处理, 都重重地压在了核心背板上。如果厂家只设计了单个背板, 那么就会带来不小的风险, 长时间的高负荷运转很容易发生故障。当然也有厂家提出了双背板设计, 带来了冗余特性。