深度剖析以太网交换机的类别以及应用领域

以太网交换机作为目前使用最广泛的网络设备之一, 在数据通信中占据的位置越来越重要, 其发展对制造行业以及通信行业都有至关重要的意义。以太网交换机, 从最早的二层交换机到现在的三层交换机和多业务交换机, 功能越来越丰富;交换机承担的角色也越来越多, 涵盖了路由器, 防火墙, 无线AC等。

下面易天光通信给大家科普下以太网交换机的相关类别及其功能应用。从使用的转发芯片看,交换机分为ASIC型交换机和可编程交换机, ASIC型交换机具有高性能、低时延的优势, 可编程交换机具有功能扩展灵活、开发周期短的优势;

从使用场景看, 各个通信厂家包括cisco, h3c和华为一般都把交换机分为园区交换机和数据中心交换机, 园区交换机转发性能相对较低, 提供丰富的端口形态和丰富的用户接入管理功能。

数据中心交换机除了能提供更高的转发性能外, 还使用一系列的技术给用户提供流控功能 (PFC, QCN) 和用于云计算环境下的网络虚拟化等功能。目前与云服务和数据中心交换机搭配的光模块主要是10G、25G、40G、100G光模块，易天通信（ETU-LINK）提供的光模块均可兼容cisco, h3c和华为等品牌设备，相比品牌原装光模块，易天光模块的性价比要高出很多，是极具性价比的光模块解决方案。

在信息化时代, 数据的爆发式增长对网络设备承载的通信量提出了越来越高的要求。网络设备的承载能力增强, 主要体现在两个方面:一是设备的单端口速率变大, 二是设备的数据处理性能增加。

在单端口速率方面, 从当初的10Mb/s、100Mb/s发展到后来的1Gb/s, 10Gb/s, 现在已经有40Gb/s和100Gb/s的端口, 2017年底, IEEE802.3以太网工作组正式批准了包括200Gb/s和400Gb/s在内的新的802.3bs以太网标准。端口速率的提升一方面提高了单端口的通信量, 另一方面也简化了网络部署。

交换机的数据处理能力一般使用两个指标衡量:交换容量和包转发率。目前华为和H3C的交换机处理能力都已经可以超过1000Tb/s和200000Mpps。芯片制造工艺和交换架构对交换机的数据处理能力有至关重要的影响。芯片工艺使用现在的Fin FET, 技术理论上可以达到7nm的极限, 工艺越先进, 单位面积芯片的性能越高, 功耗越低。除了制造工艺的影响外, 交换机的工程设计也影响数据处理的能力。现在各个交换机厂家的框式交换机基本都采用CLOS架构, 在CLOS架构下, 是否使用VOQ提供流控机制, 是否使用动态选路进行各级交换单元间的转发, 对交换机性能都会产生影响。

随着制造工艺和设备生产设计水平的提升, 交换机的端口速率和处理能力将会得到不断提高。交换机端口速率的提高势必会带动光模块产业的发展，易天光通信作为光模块专业制造商，将不断推出更高速率的光模块来满足市场的需求。

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