核心交換機技術(shù)發(fā)展趨勢

以太網(wǎng) 術(shù)發(fā)事 以太 IEEE802.3ae10GE標準IEEE100BASE-

IEEEDIX發(fā)布

802.3

Xerox1973

1980

1983

1995

1998

2003以太網(wǎng)VS令牌環(huán)：從20世紀80年代后期至今，辦公局域網(wǎng)幾乎被 以太網(wǎng)VSATM：從2000年起，以太網(wǎng)基本成為城域網(wǎng)寬帶接入的主 展，以太網(wǎng)交換機的成功因素都在于：簡單易用、高帶寬、低成本以太網(wǎng)交換 二層網(wǎng)絡VS路由網(wǎng)絡：全以太城域網(wǎng)構(gòu)成了一個巨大的二層網(wǎng)絡，MPLS業(yè)務：傳統(tǒng)的交換機只能接入用戶，不能提供的新型增值業(yè)務，例如：MPLS。通過交換機上打一個MPLS業(yè)務補丁的在促使價值客戶轉(zhuǎn)向?qū)拵ЬW(wǎng)絡過程中，以太網(wǎng)交換機如何實現(xiàn)良好三層轉(zhuǎn)發(fā)，并提供 業(yè)務，是新時期交換 的重 以太網(wǎng)交換機發(fā)展歷史的啟大容量、高

逐步發(fā)展新成本與發(fā)展取得平低成本設交換機的新發(fā)交換體系結(jié)構(gòu)的演 高端交換機的體系結(jié)構(gòu)演高端交換機發(fā)展歷程中，出現(xiàn)了五種交換網(wǎng)絡形式共享總環(huán)形交共享內(nèi)分布式Crossbar＋共享內(nèi)總線總線交換是最古老的一種式的主要特點是沒有專門的交換網(wǎng)分時占用背板總線；目前采用32G，并且一般都是有阻塞的系統(tǒng)被淘汰環(huán)形交節(jié)點節(jié)點將總線移到了中，而不節(jié)點節(jié)點

節(jié)點

節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點

節(jié)點Crossbar交換矩仲Port0Port1RPort2000000000000Port11Port1TPort0交換矩Port11Port1TPort0 Crossbar交換網(wǎng)的擴展能力非常強，交換容量可以做的很大，目前單顆交換容量在256G－700G之間。共享內(nèi)

PortPort新的交換方式,其優(yōu)點是支持大量突發(fā)數(shù)據(jù)緩沖演進：分布Crossbar+共享內(nèi)分布式Crossbar＋共享內(nèi)存的體系結(jié)構(gòu)是交換機設計的發(fā)展方向，保證了現(xiàn)在的網(wǎng)絡能支撐未來海量的和靈活的多業(yè)務支持需求交換機的新發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)方式的改 2000年三層交換機的概 三層交換機=L2交換機 層的帽子。（2000年流Cache轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)成功的原流Cache精確匹配表構(gòu)成：源IP地址、目的IP地址、出接口首包利用CPU處理，CPU將結(jié)果下發(fā)Cache表，后續(xù)包通過硬件查表方式實現(xiàn)線速轉(zhuǎn)發(fā)流Cache轉(zhuǎn)發(fā)機制ASIC實現(xiàn)成本低（硬件邏輯設計、工藝等方面），對CPU的處理能力要求也不高，因而進一步降低了成本。路由學路由學路由首包查精確匹配路由流Cache流Cache

首流Cache報 后流CacheL3接口

流Cache流CacheASIC算法簡單成本低廉，是流cache技術(shù)在2000-2001成功的關(guān)鍵。2000-2001年城域網(wǎng)絡處于開拓期，接近局域網(wǎng)的要求，尚未進入的經(jīng)營階段，是流Cache技術(shù)存在的前提。流Cache轉(zhuǎn)發(fā)技 會上L3CPU查找路由表），L3CPU被巨大 cacheL3 路由學路由學路由首包查精確匹配路由流Cache流Cache

首流Cache報 后流CacheL3接口

流Cache流Cache 案例2：2003年8月12---25日爆發(fā)沖擊波網(wǎng)絡蠕 ，在國內(nèi)造成上萬個局域網(wǎng)癱瘓，量基于流Cache技術(shù)進行三層轉(zhuǎn)發(fā)的高品 交換機的最長匹配路由轉(zhuǎn)發(fā)機路由學路由學路路由最長匹配路由最長匹配路由S8500接口 高品質(zhì) 交換子，而是其身體的一個功能。交換機的新發(fā) 分布式轉(zhuǎn)2001年交換機網(wǎng)絡實現(xiàn) 的方骨干由于由于傳統(tǒng)交換機不支持MPLS，只能新加一個路由器，提供MPLS。由于集中式處理，存在性能瓶頸。 目前，在 交換機支持MPLS業(yè)務的方案上，存在兩種實方式：集中式、分布式。MPLS 集中式轉(zhuǎn)發(fā)：即通過新增加一塊集中式業(yè)務處理板來集中處理MPLS業(yè)務，這種方式可緩解老設備不支持MPLS但這種方式缺點比較嚴重，存在業(yè)務性能瓶頸，無法支撐MPLS的大規(guī)模運MPLS 分布式轉(zhuǎn)發(fā)：即每塊接口板都支持基于ASIC的MPLS寬和處理能力的瓶頸限制，具備優(yōu)異的可擴展性。MPLSMPLS集中式處理流的交換CPU或小 務L2/L3流流背接口接口交換機是否需要戴一個MPLS新帽子

？＋？MPLS分布式轉(zhuǎn)發(fā)引MPLSMPLSMPLSMPLSMPLS 分布式轉(zhuǎn)發(fā)流 流

CROSSBAR交換接口

背接口 新時期的可運營可管理 解決方

S8500

和諧之高品質(zhì) 交換機的轉(zhuǎn)發(fā)引擎內(nèi)在支持運營型業(yè)務，穩(wěn)定性始終如一有效支撐業(yè)務的快速發(fā)展。業(yè)務指分布式交換集中式交換軟件集中式轉(zhuǎn)發(fā)換最大交換容L2包轉(zhuǎn)發(fā)L3包轉(zhuǎn)發(fā)（432(最長匹配400（流Cache30（集中式最長匹配170（流 （集中式最長匹配MPLS包轉(zhuǎn)發(fā)（2策略路由包轉(zhuǎn)發(fā)2交換網(wǎng)無交換機簡QuidwayS8500系 路由交換 7個槽位，5個通用I/O背板容量交換容量包轉(zhuǎn)發(fā)率：180M

14個槽位，12背板容量交換容量包轉(zhuǎn)發(fā)率：432MS8500分布式交換體系結(jié)S8512L2/L3/MPLS/ 可擴展性設計:720G- …………………