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上午好，我的网工朋友。
数据中心交换被设计用来满足数据中心特有的高性能、高可靠性和可扩展性需求。
与此同时，普通交换机虽然在小型网络或家庭环境中表现良好，但在面对数据中心级别的挑战时，它们的局限性开始显现。
数据中心交换机与普通交换机之间的对比，不仅仅是性能参数上的差异，更是设计理念、功能特性、以及应用场景上的显著区别。
数据中心交换机通常具备更高级的虚拟化支持、更大的缓存容量、更复杂的数据转发机制和更高的端口密度，以适应数据中心高密度计算和存储的需求。
今天咱们就来深入探讨一下数据中心交换机与普通交换机之间的区别。

今日文章阅读福利：《华为以太网交换机配置指南（1134页）》

既然讲到交换机，就给你分享个华为交换机配置指南，包括VLAN、MAC、QinQ、MSTP等，有各种协议的原理描述，也有详细的配置步骤。

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01 数据中心交换机与普通交换机区别

01 端口的区别

普通交换机端口数量一般为24-48个，网口大部分为千兆以太网或者百兆以太网口，主要功能用于接入用户数据或者汇聚一些接入层的交换机数据，这种交换机最多可以配置Vlan简单路由协议和一些简单的SNMP等功能，背板带宽相对较小。

数据中心交换机端口数量通常较多，可以达到数百个甚至更多，而且网口大多支持非常高的速率，如万兆、四十吉、甚至更高，如一百吉或更高速率，以满足数据中心内部高密度的数据传输需求。

数据中心交换机不仅用于连接服务器、存储设备和其他网络基础设施，还需要处理来自多个汇聚层交换机的数据流，确保数据中心内部以及与其他网络之间的高效通信。

这类交换机支持高级网络协议和功能，如高级VLAN划分、全面的路由协议（如BGP、OSPF）、深度包检测（DPI）、服务质量（QoS）策略等，同时还具备强大的安全管理功能。

数据中心交换机的背板带宽非常大，能够确保即使在高负载情况下也能维持高性能的数据转发能力。

02 连接或访问网络区别

通常将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层，将位于接入层和核心层之间的部分称为分布层或汇聚层，接入层目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。

汇聚层交换机是多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路，因此汇聚层交换机具备更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。

而网络主干部分则称为核心层，核心层的主要目的在于通过高速转发通信，提供优化、可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应用有更高的可靠性、性能和吞吐量。

02 数据中心交换机的优势

相比较普通交换机而言，数据中心交换机需要具备以下特质：大缓存、高容量、虚拟化、FCOE、二层TRILL技术、可扩展性和模块冗余等方面的特征。

01 大缓存技术

数据中心交换机改变了传统交换机的出端口缓存方式，采用分布式缓存构架，缓存比普通交换机也大许多，缓存能力可达1G以上，而一般的交换机只能达到2-4m。

对于每端口在万兆全线速条件下达到200ms的突发流量缓存能力，从而在突发流量的情况下，大缓存仍能保证网络转发零丢包，正好适应数据中心服务器量大，突发流量大的特点。

02 高容量设备

数据中心的网络流量具有高密度应用调度、浪涌式突发缓存的特点，而普通交换机以满足互联互通为目的，无法实现对业务精准识别与控制，在大业务情况下无法做到快速响应和零丢包，无法保证业务的连续性，系统的可靠性主要依赖设备的可靠性。

所以普通交换机无法满足数据中心的需要，数据中心交换机需要具备高容量转发特点，数据中心交换机必须支持高密万兆板卡，也就是48口万兆板卡，为使48口万兆板卡具备权限转发，数据中心交换机只能采用CLOS分布式交换架构。

除此之外，随着40G和100G的普及，支持8端口40G板卡和4端口的100G板卡也逐渐商用，数据中心交换机40G、100G的板卡早已出现进入市场，从而满足数据中心高密度应用的需求。

03 虚拟化技术

数据中心的网络设备需要具有高管理性和高安全可靠性的特点，因此数据中心的交换机也需要支持虚拟化，虚拟化就是把物力资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结构之间的壁垒，网络设备的虚拟化包括多虚一，一虚多等技术。

通过虚拟化技术，可以对多台网络设备统一管理，也可以对一台设备上的业务进行完全隔离，从而可以将数据中心管理成本减少40%，将IT利用率提高大约25%。

04 TRILL技术

数据中心在构建二层网络方面，原先的标准是FTP协议，但其固有的缺陷如：STP是通过端口阻止来工作的，所有冗余链路不进行数据转发，造成宽带资源的浪费，STP整网只有一颗生成树，数据报文都要经过根桥中转收才能到达，影响了整网的转发效率。

所以STP将不再适合超大型数据中心的扩展，TRILL正是因为应了STP 的这些缺陷而产生，视为数据中心应用而生的技术，TRILL协议把二层配置和灵活性与三层融合和规模有效结合在一起 ，大二层不需要配置的情况下，就可以实现整网无环路转发。TRILL技术是数据中心交换机二层基本特性，这是普通交换机不具备的。

05 FCOE技术

传统的数据中心往往存在一张数据网和一张存储网络，而新一代的数据中心网络融合趣事越来越明显，FCOE技术的出现使网络融合成为可能，FCOE就是把存储网的数据帧封装在以太网帧内进行转发的技术。

实现这一融合技术必然是在数据中心的交换机上，普通交换机一般不具备这些功能。

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