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以太网的端口扩展方式介绍及对比

  堆叠技术扩展

  堆叠技术是目前在以太网交换机上扩展端口使用较多的另一类技术,是一种非标准化技术。各个厂商之间不支持混合堆叠,堆叠模式为各厂商制定,不支持拓扑结构。目前流行的堆叠模式主要有两种:菊花链模式和星型模式。堆叠技术的最大的优点就是提供简化的本地管理,将一组交换机作为一个对象来管理。

  菊花链式堆叠

  菊花链式堆叠是一种基于级连结构的堆叠技术,对交换机硬件上没有特殊的要求,通过相对高速的端口串接和软件的支持,最终实现构建一个多交换机的层叠结构,通过环路,可以在一定程度上实现冗余。但是,就交换效率来说,同级连模式处于同一层次。菊花链式堆叠通常有使用一个高速端口和两个高速端口的模式,两者的结构见图二所示。使用一个高速端口(GE)的模式下,在同一个端口收发分别上行和下行,最终形成一个环形结构,任何两台成员交换机之间的数据交换都需绕环一周,经过所有交换机的交换端口,效率较低,尤其是在堆叠层数较多时,堆叠端口会成为严重的系统瓶颈。使用两个高速端口实施菊花链式堆叠,由于占用更多的高速端口,可以选择实现环形的冗余。菊花链式堆叠模式与级连模式相比,不存在拓扑管理,一般不能进行分布式布置,适用于高密度端口需求的单节点机构,可以使用在网络的边缘。

关于以太网的端口扩展方式介绍及对比(图二)
图2

  菊花链式结构由于需要排除环路所带来的广播风暴,在正常情况下,任何时刻,环路中的某一从交换机到达主交换机只能通过一个高速端口进行(即一个高速端口不能分担本交换机的上行数据压力),需要通过所有上游交换机来进行交换(见图三)。

关于以太网的端口扩展方式介绍及对比(图三)
图3


  菊花链式堆叠是一类简化的堆叠技术,主要是一种提供集中管理的扩展端口技术,对于多交换机之间的转发效率并没有提升(单端口方式下效率将远低于级连模式),需要硬件提供更多的高速端口,同时软件实现UPLINK的冗余。菊花链式堆叠的层数一般不应超过四层,要求所有的堆叠组成员摆放的位置足够近(一般在同一个机架之上)。

  星型堆叠技术是一种高级堆叠技术,对交换机而言,需要提供一个独立的或者集成的高速交换中心(堆叠中心),所有的堆叠主机通过专用的(也可以是通用的高速端口)高速堆叠端口上行到统一的堆叠中心,堆叠中心一般是一个基于专用ASIC的硬件交换单元,根据其交换容量,带宽一般在10-32G之间,其ASIC交换容量限制了堆叠的层数(见图四)。

关于以太网的端口扩展方式介绍及对比(图四)
图4

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