華為交換機(jī)產(chǎn)品掃盲，領(lǐng)略五百?gòu)?qiáng)的科技力量

近因?yàn)楣ぷ餍枰佑|到華為交換機(jī)的產(chǎn)品，為了更好的了解華為交換機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)和性能。所以，從華為交換機(jī)的方方面面去了解，例如：交換機(jī)的命名、吞吐量、背板帶寬等等。產(chǎn)品概述CloudEngineS5732-H系列交換機(jī)是華為公司推出的新一代千兆接入交換機(jī)，提供全千兆光口接入和40GE上行端口。按照組網(wǎng)方式，交換機(jī)大致分為三類、接入層交換機(jī)、匯聚層交換機(jī)和核心層交換機(jī)。如下圖：

按照形態(tài)劃分，可以分為框式交換機(jī)和盒式交換機(jī)?？蚴浇粨Q機(jī)系列分別有S7700、S9700和S12700系列。在組網(wǎng)中通常是擔(dān)當(dāng)核心交換機(jī)的角色。我們先來(lái)比較一下框式S7700、S9700和S12700系列。

華為盒式交換機(jī)分為S1700、S2700、S3700、S5700和S6700。

S2700、S3700和S5700

從產(chǎn)品功能上來(lái)看，S1700、S2700、S5700LI是二層交換機(jī)；而S3700、S5700（S5700LI除外）、S6700是三層交換機(jī)。 S5700LI是S5700的精簡(jiǎn)型的意思。而出精簡(jiǎn)型的目的主要是迎合各個(gè)項(xiàng)目的定制需求

盒式交換機(jī)命名比較復(fù)雜，我們可以通過(guò)以下這張圖片了解一下。

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中，交換機(jī)如何選擇

案例：

     有個(gè)園區(qū)網(wǎng)，500多個(gè)高清攝像機(jī)，碼流3~4兆，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分接入層-匯聚層-核心層。存儲(chǔ)在匯聚層，每個(gè)匯聚層對(duì)應(yīng)170個(gè)攝像機(jī)。

問(wèn)題：

問(wèn)題：

如何選擇產(chǎn)品、原因。

百兆與千兆的差別。

影響圖像在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)脑蛴心男?

哪些是與交換機(jī)相關(guān)。

背板帶寬

     所有端口容量X端口數(shù)量之和的2倍應(yīng)該小于背板帶寬，可實(shí)現(xiàn)全雙工無(wú)阻塞的線速交換，證明交換機(jī)具有發(fā)揮數(shù)據(jù)交換性能的條件。

     例如：一臺(tái)可以提供48個(gè)千兆端口的交換機(jī)，其滿配置容量應(yīng)達(dá)到 48×2G×2= 192Gbps，才能夠確保在所有端口均在全雙工時(shí)，提供無(wú)阻塞的線速包交換。

包轉(zhuǎn)發(fā)率

      滿配置包轉(zhuǎn)發(fā)率(Mbps)=滿配置GE端口數(shù)×1.488Mpps 滿配置百兆端口數(shù)×0.1488Mpps ，其中1個(gè)千兆端口在包長(zhǎng)為64字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為1.488Mpps。

　　例如：

　　如果一臺(tái)交換機(jī)能夠提供24個(gè)千兆端口，而宣稱的包轉(zhuǎn)發(fā)率不到35.71 Mpps(24 x 1.488Mpps = 35.71)，那么就有理由認(rèn)為該交換機(jī)采用的是有阻塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

一般是兩者都滿足的交換機(jī)才是合格的交換機(jī)

　　背板相對(duì)大，吞吐量相對(duì)小的交換機(jī)，除了保留了升級(jí)擴(kuò)展的能力外就是軟件效率/專用芯片電路設(shè)計(jì)有問(wèn)題；

     背板相對(duì)小，吞吐量相對(duì)大的交換機(jī)，整體性能比較高。

攝像機(jī)碼流

     影響清晰度的因素，通常是視頻傳輸?shù)拇a流設(shè)定（包含了編碼發(fā)送及接收設(shè)備的編解能力等），這是前端攝象機(jī)的性能，與網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)。

    通常用戶認(rèn)為清晰度不高，認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)原因造成的想法實(shí)際是個(gè)誤區(qū)。

一根千兆鏈路能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸

計(jì)算：

    碼流：4Mbps

接入：

    24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

匯聚：

   170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps接入交換機(jī)       接入層交換機(jī)，主要考慮到接入到匯聚之間的鏈路帶寬。也即交換機(jī)的上聯(lián)鏈路容量需要大于同時(shí)容納的攝象機(jī)數(shù)*碼率。憑借其靈活的報(bào)文處理及流量控制能力，深入貼近業(yè)務(wù)，滿足現(xiàn)在及未來(lái)的各種挑戰(zhàn)，助力客戶構(gòu)建彈性擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。這樣視頻實(shí)時(shí)錄像就沒有問(wèn)題，但是如果有用戶在實(shí)時(shí)看到錄像，就還需要考慮到這個(gè)帶寬，每個(gè)用戶查看一個(gè)視頻占用的帶寬就是4M，如果一個(gè)接入交換機(jī)的每個(gè)攝象機(jī)都有一個(gè)人在看，就需要攝象機(jī)數(shù)*碼率*（1 N）的帶寬，

24*4*（1 1）=128M 匯聚交換機(jī)       在匯聚層需要同時(shí)處理170只攝象機(jī)的3-4M碼流（170*  4M=680M），也就意味著匯聚層交換機(jī)需要支持同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)680M以上的交換容量。一般存儲(chǔ)都接在匯聚上，所以視頻錄像是線速轉(zhuǎn)發(fā)。

     但要考慮到實(shí)時(shí)查看監(jiān)控的帶寬，每個(gè)連接占用4M，一條1000M的鏈路可以支持250個(gè)攝像頭被調(diào)試調(diào)用。每臺(tái)接入交換機(jī)接24個(gè)攝像頭。250/24，相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)可以承受每個(gè)攝像頭同時(shí)有10位用戶在實(shí)時(shí)查看的壓力。 核心交換機(jī)

     核心交換機(jī)，需要考慮交換容量以及到匯聚的鏈路帶寬，因?yàn)榇鎯?chǔ)是放置在匯聚層的，所以核心交換機(jī)沒有視頻錄像的壓力，即只要考慮同時(shí)多少人看多少路視頻。假設(shè)該案內(nèi)，同時(shí)有10人監(jiān)看，每人看16路視頻，即交換容量需要大于10*16*4=640M，基本不用考慮。其中S9700和S9300可作為大型園區(qū)網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)，S7700、S6700可作為中興園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的核心交換機(jī)，S5700、S3700可以作為中小型網(wǎng)絡(luò)的核心交換機(jī)。

     在局域網(wǎng)內(nèi)的視頻監(jiān)控進(jìn)行交換機(jī)選擇時(shí)，接入層和匯聚層交換機(jī)的選擇通常只需要考慮交換容量的因素就夠了。因?yàn)橛脩敉ǔ６际峭ㄟ^(guò)核心交換機(jī)連接并獲取視頻的。   交換機(jī)選擇的重點(diǎn)       在局域網(wǎng)內(nèi)的視頻監(jiān)控進(jìn)行交換機(jī)選擇時(shí)，因?yàn)橹饕獕毫κ窃趨R聚層交換機(jī)，匯聚層交換機(jī)既要承擔(dān)監(jiān)控存儲(chǔ)的流量，還要承擔(dān)實(shí)時(shí)查看調(diào)用監(jiān)控的壓力。S5720S-LI通過(guò)多條鏈路接入到多臺(tái)匯聚交換機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了上行鏈路的備份，極大地提升了接入側(cè)設(shè)備的可靠性。所以選擇適用的匯聚交換機(jī)顯得非常重要。

     對(duì)于接入交換機(jī)來(lái)說(shuō)，下聯(lián)口接攝像頭的端口百兆/千兆沒有本質(zhì)的區(qū)別，但是上聯(lián)必須是千兆。

如何識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)PoE交換機(jī)？

如何識(shí)別普通交換機(jī)和PoE交換機(jī)

要判斷一臺(tái)交換機(jī)是普通交換機(jī)還是PoE交換機(jī)，方法很簡(jiǎn)單，用肉眼從產(chǎn)品外觀即可判斷。

1、看產(chǎn)品標(biāo)簽正規(guī)廠家出廠的產(chǎn)品，都會(huì)有產(chǎn)品標(biāo)簽，一般來(lái)說(shuō)在產(chǎn)品底部。仔細(xì)閱讀標(biāo)簽上的產(chǎn)品信息，便能判斷一二。

看產(chǎn)品名稱以及產(chǎn)品型號(hào)的命名組成。通常來(lái)說(shuō)，品牌廠家的PoE交換機(jī)的型號(hào)里都帶有P，比如飛魚星的這款VS1008FP，就是帶PoE功能的。

2、看交換機(jī)面板

如果底部標(biāo)簽上沒有上述信息，則可查看面板。有的品牌會(huì)將交換機(jī)名稱和型號(hào)印在面板PVC上，而且面板上的LED指示燈往往也帶有PoE標(biāo)志。

3、看電源參數(shù)

使用外置電源的PoE交換機(jī)，其電源適配器上往往標(biāo)有詳細(xì)的參數(shù)，從供電電壓來(lái)判斷，如果為48V的話則為PoE交換機(jī)，如果為9V/12V的通常是普通交換機(jī)。

使用內(nèi)置電源的交換機(jī)無(wú)法看到電源參數(shù)，但有的產(chǎn)品會(huì)在產(chǎn)品標(biāo)簽上標(biāo)注額定功率，如果功率的數(shù)值較大（通常大于150W），則基本可以判斷為PoE交換機(jī)。

首先從供電電壓來(lái)粗略判斷：

毫無(wú)疑問(wèn)，凡是供電標(biāo)準(zhǔn)電壓非48V的，都是非標(biāo)產(chǎn)品，比如常見的12V，24V供電產(chǎn)品。但48V供電也未必就一定是標(biāo)準(zhǔn)PoE產(chǎn)品，這就要用到萬(wàn)用表這類電壓測(cè)量工具來(lái)鑒別究竟是李鬼還是李逵了。

用萬(wàn)用表測(cè)量方法如下：

啟動(dòng)設(shè)備，將萬(wàn)用電表調(diào)至電壓測(cè)量檔位，用萬(wàn)用電表兩表筆分別點(diǎn)觸PSE設(shè)備供電腳（通常是RJ45端口的1/2,3/6或者4/5,7/8），如果測(cè)出有48V或其它電壓值（12V、24V等）穩(wěn)定輸出的設(shè)備即是非標(biāo)產(chǎn)品。因?yàn)樵谶@個(gè)過(guò)程中，PSE不對(duì)受電設(shè)備（這里為萬(wàn)用表）做檢測(cè)，直接采用48V或其它電壓值供電。綠色節(jié)能設(shè)計(jì)S2700功耗低，采用新一代高集成芯片和節(jié)能電路設(shè)計(jì)，均衡散熱，支持空閑端口休眠。

反之，如果測(cè)量不出電壓，萬(wàn)用表表針在2~10V之間跳動(dòng)，則為標(biāo)準(zhǔn)PoE。因?yàn)樵谶@個(gè)階段，PSE在對(duì)PD端（這里為萬(wàn)用表）進(jìn)行檢測(cè)，而萬(wàn)用電表不是合法的PD，PSE不會(huì)供電，無(wú)穩(wěn)定電壓產(chǎn)生。

中型企業(yè)交換機(jī)組網(wǎng)方式

中型企業(yè)網(wǎng)對(duì)于用戶數(shù)量超過(guò)5000但是少于10000的企業(yè)網(wǎng)，我們的組網(wǎng)方案為：

      隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，只使用一臺(tái)3層交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)核心交換可能會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的處理性能，最大的原因就是：所有用戶產(chǎn)生的流量都會(huì)到達(dá)這臺(tái)設(shè)備，那么它需要處理的協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)量也就非常龐大，假設(shè)每秒鐘每個(gè)用戶產(chǎn)生2個(gè)廣播報(bào)文（比如ARP請(qǐng)求/或者DHCP請(qǐng)求，還有一些其他的數(shù)據(jù)），這臺(tái)3層交換機(jī)的CPU必須對(duì)這樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，因此每秒這臺(tái)交換機(jī)上的CPU需要處理的數(shù)據(jù)量為：5000(用戶)*2 =10000，這個(gè)數(shù)字還是比較保守的估計(jì)，因此如果對(duì)于這樣規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)仍然只有一臺(tái)核心設(shè)備，那么其CPU將會(huì)非常繁忙，在應(yīng)答用戶的數(shù)據(jù)時(shí)延遲必然加大，給用戶的感覺就是網(wǎng)絡(luò)的速度好象變慢了。更敏捷地實(shí)現(xiàn)豐富業(yè)務(wù)特性該系列交換機(jī)具備融合AC的功能，支持管理1KAP，可節(jié)省用戶額外購(gòu)買AC硬件的費(fèi)用。

      因此，需要多個(gè)3層交換機(jī)來(lái)分擔(dān)這種壓力，這就是網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)多個(gè)3層交換機(jī)的原因在3層交換機(jī)之間的連接上，可以把多個(gè)千兆鏈路聚合后形成1個(gè)更高速率的連接（比如4G），這樣，在多個(gè)3層交換機(jī)之間并不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)阻塞，仍然保持了網(wǎng)絡(luò)的高速交換特性。比較本方案與前面介紹的中小型企業(yè)網(wǎng)的方案，可以看到，網(wǎng)絡(luò)僅僅需要添加3層交換機(jī)以及2層交換機(jī)，以前的設(shè)備都仍然在使用并且對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)幾乎不需要改動(dòng)，因此網(wǎng)絡(luò)升級(jí)花費(fèi)少，任務(wù)量也小。同時(shí)整機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)性能可達(dá)4T-bit，解決外置AC處理性能瓶頸，助力客戶向802。