深入分析边缘交换机智能与性能兼顾

边缘交换机还是比较常用的，于是我研究了一下边缘交换机智能与性能兼顾，在这里拿出来和大家分享一下，希望对大家有用。如果网络的边缘交换机设备将QoS、速率限制、ACL、PBR及sFlow集成到硬件芯片上，使得这些智能不致影响到基本二层、三层的线速转发性能，那么端到端的智能网络才得以大规模开展，从而使得整个网络不仅拥有全局的连接能力，也同时拥有全局的网络智能。

从过去到现在，网络的设计理念一直存在着几种不同的思路。就透通与智能这两个重点来看，侧重程度的不同就影响到网络的设计：透通强调连接能力、简单管理、价格低廉；智能强调控管和增值能力，因此多数复杂程度较高，成本也相对较高。其实设计并无高下，只取决于用户的实际需求与经费预算而已。

因此，网络架构可以是全二层的架构，不过扩展度较差；也可以是全三层的架构，不过价格较高；而大多的规划会在两者之间取得一定的平衡，这就产生了两种不同的架构——折叠式骨干网络架构与分散式骨干网络架构。其中，折叠式骨干将智能收缩到上层的汇聚设备上，而在下层的接入设备则只强调透通与线速。单从智能控管的角度来看，这是一种集中式的设计。

这两种架构在网络边缘上存在着重大差异。折叠式骨干多以二层交换作为边缘，而分散式骨干多以三层交换作为边缘。如果简单地以交换或路由来判定网络的智能，当然三层交换优于二层交换。但是由于愈来愈多的业务在同一张网上开通，网络的智能问题不再单纯地以二层/三层来判定，更多时候，执行QoS的能力、提供指定接入速率的能力、ACL（访问控制列表）的安全屏蔽能力、网络流量统计与监控能力以及策略路由（PBR）的支持能力，都可以更有效地来判定网络的智能。因此，有了这样一个概念，不管是折叠式骨干中的边缘交换机设备，是分散式骨干中的边缘三层交换设备，在众多厂家的二层、三层交换设备中，用户可以依据自己业务上的实际需要做出更为明确的选择。

执行QoS的能力

在多媒体业务中，数据、语音、图像对时延、抖动、掉包的要求不尽相同。为了更好地执行多媒体业务，用户最好在数据包中加入相应的QoS标记，边缘交换机或者读取QoS并加以执行，或者对于不可信任的来源，采取重行分类、重行标记QoS并加以执行的方式。QoS在过去有二层的CoS（服务等级）或三层的IPPrecedence（IP优先等级）的做法，而现在则强调差分服务（DiffSew）的支持能力。因此，边缘交换机在端到端的QoS支持上，作为QoS的入站点或出站点，扮演着极为关键的角色。对DiffSew提供硬件支持能力是交换机关键功能之一。

指定接入速率的能力

固然千兆以太网的普及使得骨干有较为充裕的带宽，但这种资源不是取之不尽、用之不竭的。而且采取使用者付费以管制边缘带宽的有效使用是最为可行的手段，因此，在边缘交换机的接口上，不但要提供十兆、百兆的设定能力，更要提供基于端口、优先等级、VLAN、ACL分类的速率限制能力，而且最好是入站或出站均能执行速率限制，范围由256k一直到千兆，粒度则以硬件芯片能以硬件处理的范围为宜，一般而言在256k左右。

这里必须特别强调，硬件处理是希望边缘设备不会因为启动速率限制而影响其线速转发数据包的能力，这一点对边缘设备来讲是很重要的性能指标。有了完整的速率限制功能，而又不影响网络的性能指标，才能有效地管理网络的带宽资源。