【IT168 评论】随着虚拟化和云计算的普遍应用，对服务器的带宽和数量都不断提高，随着万兆网卡的普及，服务器的万兆接入成为趋势，这一趋势的发展，对交换机提出了更大密度更高容量的接入需求，为此主流网络厂商都推出了高密度交换机，以便连接更多的服务器，那么在选型数据中心的高密度交换机的时候都需要注意哪些方面呢?为此我们采访了网络厂商专家和京东技术大牛来为大家做指导，希望能够帮助正准备选型高密度交换机的您。
定义不同：高密度不等于可堆叠
目前局域网络为增加交换机端口密度一般有两种做法：一种是采用机箱式交换机，支持多个模块插槽，通过添加模块，就可以满足不同的端口密度需求;另一种是采用堆叠式交换机，将多个交换机堆叠起来，并可以通过单一IP地址，对整个堆叠交换机进行集成管理，一般的堆叠数量为2~4个。可堆叠交换机与高密度交换机相同的一个特征是可以简化网络构造，提供丰富的端口连接，有利于端口密度要求高的大规模网络布局。而它们的主要区别在于：
●成本 可堆叠交换机成本低，相同端口数的高密度交换机价格明显高于堆叠交换机的价格。
●灵活性和投资保护 任何一个网络都可能面临要扩展的时候，如果采用高密度交换机，如果要考虑未来扩展，就会造成当前的资源闲置和浪费。如果以后再购买交换机，则需要采用级联交换机或HUB来增加端口，这样将会影响用户数据传输速率，并且又受长距离传输限制，容易带来不便或速度慢等不良后果。而可堆叠交换机就能有效解决这种困境，在灵活性和投资收益上要优于高密度交换机。用户既可以根据自己现有的需要选购满足当前性能和端口要求的交换机，又可以随着业务的增加和技术的发展，在原有堆叠组中增加新的交换机成员。这样既保护了原有投资，又能避免资源浪费，还可实现灵活、快速、稳定的网络扩展。
●应用和管理 高密度交换机通常指一些插槽机箱式交换机，通常定位于网络核心设备，应用于网络的核心层。一般可以插入4到8个或更多的接口板卡，通过这些板卡的自由组合，灵活地增加端口密度。各个板卡间通过高带宽背板相连，一般都能达到线速交换/路由，能提供高级的路由协议并具有丰富的L2~L4特性，整台交换机为一个整体，共用相同的设置、软件代码、处理器芯片、地址表等。而堆叠交换机一般都用于网络边缘接入层，最大的优点就是提供可扩展能力、简易的本地管理，使一组换换机可以“模拟”一个机箱式设备的功能，通过将网络部件群组设定为一个单一的逻辑元素，可以简化网络的管理。
●故障影响 堆叠式交换机发生故障时仅仅影响局部的网络设备连接，而机箱式交换机设备一旦出现故障，将影响大片的网络用户
高密度交换机市场分析
据IDC的最新调查报告显示，2014年第三季度全球以太网交换机(2、3层)市场规模达到了创纪录的59.9亿美元，同比增长4.4%,环比增长4.9%;与此同时，全球路由器市场规模则下降了2.7%.而随着云计算、大数据、移动互联网的兴起，数据中心面临的“压力”越来越大，因此具备万兆(10G)接口和40G接口的以太网交换机增长迅速。其中，万兆交换机增长7%,市场规模达23亿美元，而40G交换机的同比增长更是达到100%.
再来看看网络设备提供商的表现：2014年第三季度，思科的表现十分抢眼，同比增长达6.2%,以太网交换机(2、3层)市场份额也已经上升至62.9%;其中万兆交换机市场份额达到了63.7%,不过仍低于2013年第三季度的65.3%.此外，思科路由器在运营商和企业市场下降了10.9%.与此同时，惠普(HP)的表现也不错，增长达到了5.2%;而反观Juniper,交换机环比下降18.4%,路由器环比下降11.4%.
此外，根据市场研究公司Infonetics近日发布了2Q14数据中心网络设备报告，数据中心以太网交换机销售收入在2Q14环比增长12%至21亿美元。全球白盒数据中心以太网交换机销售收入环比增长14%,同比增幅高达95%.从销售收入来看，白盒交换机占6%;从端口出货量来看，白盒交换机占12%.
总体而言，高密度交换机属于数据中心网络交换机中的一种，并没有专门的机构研究这个市场份额，但大家可以参考总体数据中心交换机的市场份额，此外就是交换机市场而言，随着大数据量的到来，10GB和40GB端口越来越广泛，白牌交换机和SDN的发展迅速，同时软件定义网络(SDN)将成为设计和部署网络的既定方法，未来白牌交换机和SDN市场潜力非常的大。
高密度交换机该如何选?
随着云计算、大数据、SDN等技术的不断发展，数据中心的承载量越来越大，软件定义网络(SDN)将成为设计和部署网络的既定方法，但现在网络架构师面临着更迫切的问题：部署SDN涉及开发和流程方面的改变，而这些都不会在一夜之间发生。这里的两难局面是：你支持SDN的概念，但实际操作情况阻碍着你，你的物理网络边缘现在需要增加容量。
a) 硬件设计：是否前后/后前风道、模块化电源、支持高压直流、节能设计等
b) 性能：是否大小包全线速转发、下行带宽收敛比(建议尽量接近1:1或1:2)
c) 功能：对虚拟化、TRILL、FCoE、VEPA、vxlan、SDN等数据中心特性的支持情况
最后肖旋强调，企业最重要的是根据实际业务按需选择最合适的产品，而对自身业务无意义的属性不必过渡追求，例如大缓存并非对所有数据中心业务都必要的，确保企业合理控制采购成本。
对于数据中心高密度交换机选型建议，京东网络部架构师王大泳表示，要遵守五大方面要求，即第一个是功能，第二是性能，第三是容量，第四个是扩展性，第五个是可靠性。随即王大泳并进行了阐述：
第一个是确认功能是否满足需求。例如是否支持高级路由协议，是否支持Qos功能，是否支持一虚多、多虚一等虚拟化技术，对IPv6、VXLAN支持到什么程度等等;
第三个是规划容量，简单地讲容量就是到底要接入多少台设备，接口板卡的型号、数量在设计之初就要考虑清楚，在满足当前需求的基础上还要考虑未来的扩展能力，;
第四个是扩展性设计，除了规模上的扩展，还需要考虑一些规格和技术上的扩展，例如接口板卡对10G、40G、100G接口的支持情况，机框在交换能力上的设计规划，未来机框的升级可能和需求评估等等。
随着服务器和交换机规模的增加，数据中心网络越来越倾向于扁平化的网络架构以便于维护管理，这就要求构建一个大型的二层网络;高密度交换机产品支持通过TRILL或SPB技术来进行数据中心大二层网络的构建。数据中心大二层技术TRILL(Transparent Interconnection of Lots of Links,多链路透明互联)、SPB(Shortest Path Bridging,最短路径桥接)协议将二层的简单、灵活性与三层的稳定、可扩展和高性能有机融合起来，可以提供更高密度的端口和更扁平化的网络架构，满足数据中心大规模服务器的接入需求。
高密度交换机点评
现实情况是，不止一台交换机能满足这个特定的目标，你有多种选择。很多供应商都采用了Broadcom公司的Trident II芯片;这是一个1.28Tbps、2层和3层网络芯片组，它在单个机架单元内支持96个10千兆以太网(GbE)端口或者32个40 GbE端口。在这个公平竞争的环境中，供应商必须找到新的办法来区分自己。共同的芯片组意味着原始数据包数据将非常接近，并且通常的“速度和供应”本身并不足以让厂商使其产品与其他产品区分。Trident II的性价比非常有吸引力，这使其不仅能作为SDN数据中心的优异机架(ToR)交换机，而且还可以作为较小网络中的关键核心。思科、华为、华三、锐捷、DCN、戴尔、瞻博网络并且他们都努力试图使自己的产品与众不同。下面让我们来看看这些产品：
思科Nexus 6000
Nexus 6000 系列交换机高效节能且机身小巧，能够提供高密度万兆以太网 (GE) 和 4 万兆以太网。它还提供全面的集成式第 2 层和第 3 层功能集。由此，思科 Nexus 6000 系列交换机为在传统、虚拟化和云环境下实施因受空间限制而需要高密度、高性能的部署提供了理想的解决方案。
配合全新的 Cisco Nexus 2248PQ，Cisco Nexus 6004 针对 10 GE 服务器大型资源池的管理提供了一项解决方案。通过在这些平台上引入 40 GE 技术，我们可以构建出一个强大的阵列，使之显著扩展以满足数据中心在未来数年的增长需求。
华为 CloudEngine 7800
CloudEngine 7800(以下简称CE7800)系列是华为公司面向数据中心和高端园区推出的新一代高性能、高密度、低时延40GE以太网交换机。CE7800采用先进的硬件结构设计，提供高密度的40GE QSFP+端口，软件平台基于华为新一代的VRP8操作系统，支持丰富的数据中心特性和高性能的堆叠，风道方向可以灵活选择。CE7800可以与华为CloudEngine 系列数据中心交换机CE12800/CE6800/CE5800配合构建弹性、虚拟和高品质的数据中心网络，满足云计算时代数据中心对网络的需求。
CE7800系列交换机定位于数据中心的核心或汇聚，帮助企业和运营商构建面向云计算时代的数据中心网络平台，也可以用于园区网的核心或汇聚。
华三 S9800
S9800是华三面向云计算数据中心设计的高密交换产品，采用先进的CLOS多级多平面交换架构，提供业界最高的交换性能和最丰富的云计算特性。
S9800是目前业界单RU端口密度最高的核心交换设备，5U高的设备就可以提供480个线速万兆端口或者120个线速40G端口，提供超高密度万兆和高密40G、100G能力;为了满足云计算数据中心虚拟化的要求，9800产品又提出了IRF2(第二代智能弹性架构)、MDC(Multitenant Devices Context，多租户设备环境)两种技术的融合，真正实现网络设备资源池化;同时9800采用最新的Comware V7软件平台，是完全模块化结构设计，为用户提供可靠、高效、开放的融合网络操作系统。
S9800系列产品包括S9804和S9810两个型号，能够适应不同网络规模的端口密度和性能要求，为数据中心网络建设提供有力的设备保障。同时结合H3C系列路由器、交换机、安全以及H3C Cloud为云计算数据中心网络提供全系列的解决方案。
锐捷网络 RG-S6220系列
同时支持数据中心特性和园区网特性，融合FC/FCoE/IP网络的万兆TOR，支持丰富数据中心特性组建融合网络和虚拟交换，根据业务需要可部署在数据中心、园区网、城域网等场景
全线面向下一代数据中心与云计算的交换机产品线均为线速产品，符合数据中心流量“南北走向”的发展趋势，适用于大流量的下一代数据中心。RG-S6220系列交换机在1U高度内最大可提供48个万兆接口和4个40G接口，所有端口均可实现线速转发，完全满足大型数据中心万兆服务器无阻塞上联的需求。同时针对于数据中心大流量数据无阻塞传输的要求，RG-S6220系列可以提供强大的缓存能力，并且支持先进的缓存调度机制可以保证设备缓存能力有效利用的最大化。
DCN CloudStone 6500
CloudStone 6500(以下简称CS6500)系列交换机是神州数码网络(以下简称DCN)最新推出的新一代数据中心万兆路由交换机，它专为新一代数据中心特别设计，定位于新一代数据中心TOR万兆接入或EOR万兆汇聚。CS6500系列交换机具备48个万兆SFP+接口和4个40G接口，其中每个40G接口又可拆分为4个万兆SFP+接口，整机最大支持64个万兆接口，特别适用于高密度万兆接入。
CS6500系列交换机采用前后风道设计，风道可根据机房散热需要前后调整，有效降低机房整体PUE。模块化可热插拔电源、风扇大大提升设备可靠性，更换电源、风扇网络业务不中断。CS6500系列交换机支持丰富的数据中心特性，如网络虚拟化VSF，网络融合FCoE、DCBX，虚机感知VEPA，大二层TRILL，软件定义网络SDN/OpenFlow等。CS6500-48S4Q-EI前16口还支持2G/4G/8G FC模式，大大节省FC交换机投资。
CS6500系列交换机支持MPLS、VPLS、IPv6等园区网特性，亦可用于园区网、城域网万兆汇聚。
戴尔 Z9500
戴尔网络 Z9500最受关注，这是目前市面上密度最高、按需付费的高能效，高密度/机架单元，10/40 GbE数据中心核心交换机，适用于横向扩展数据中心和云负载设计。而新的戴尔灵动网络控制器(Dell Active Fabric Controller)——专用软件，用于虚拟化网络功能与服务的零接触服务开通和编制。
戴尔网络 Z9500网络架构交换机是业界密度最高的固定外形数据中心交换机，带有一整套第2/3层路由和交换协议。通过面向高性能企业数据中心、云计算、提供商托管数据中心和企业局域网核心的集中化核心或分布式核心架构，戴尔网络 Z9500交换机满足数据中心的1/10/40 GbE聚合要求。戴尔网络Z9500非常适合Web 2.0、高性能计算和虚拟化这样的负载。
瞻博网络 QFX5100
瞻博网络公司的Qfabric系列最初专注于作为大型光学架构平台，但随着QFX5100的推出，高端功能和可扩展性现在开始瞄准具有较少苛刻要求的客户。QFX5100虚拟机箱技术允许多达20台设备作为单个逻辑单元。这比Extreme SummitStack多得多;然而，容量是以牺牲一些灵活性为代价：在该虚拟机箱中只支持特定EX和QFX交换机。该平台的一个不寻常的特点是，Junos OS位于基于内核的虚拟机管理程序的顶部，该管理程序运行在嵌入式英特尔Sandybridge x86平台上。这主要是出于可用性的原因，但只有有限数量的CPU、磁盘和RAM资源可提供给最终用户。这些虚拟资源可以提供嵌入式应用交付控制器或流量监控任务。对于小规模部署，这可能是不必要的奢侈，但如果你考虑具有几十甚至几百的ToR交换机的环境，这种“自由”分布式处理可以带来很大的创造性。
纵观所有这些正在使用或者计划使用Trident II芯片组的主要供应商的产品信息，很显然，在高密度交换机市场实现差异化将会变得非常困难。所有上述产品都提供相同或者非常类似的高性能，相对较低的成本，并为全面的SDN部署提供基石。有些供应商吹捧奇特的功能，更好的可靠性或提供较大的折扣。对于很多企业来说，最终的选择将限定在已经有合作关系的供应商之中。因此，对交换机技术的选择将不太会受速度和供应的影响，而更多地受无形因素的影响，例如质量支持和本地增值合作伙伴的有效性。
这就是说，即使首选供应商是不可能改变的，正在发生转变的是，单个芯片制造商可能对整个行业带来的影响。Broadcom植入芯片的功能和协议将出现在至少六个主要供应商的网络产品中。对与SDN相关的标准(例如虚拟可扩展局域网)的支持将陷入“先有鸡还是先有蛋”的悖论中;没有人使用它们，因为没有硬件支持;而没有硬件支持，是因为没有人使用它们。然而，随着确定协议的影响转移到芯片，硬件将变得商品化且无处不在。因此，随着架构和操作障碍开始消失，SDN等技术进步将逐步实现。
总结：对于企业用户选型高密度交换机，还是要根据自己的网络架构需求已经TOR进行合理选择，同时也可以尽量参考京东网络部架构师王大泳给出的建议，选择产品是关键点之一，选择可以提供更好的服务也是非常重要的，听习大大的就选国产的。
