交换机性能指标详解

交换机性能指标详解

交换机类型（机架式，固定配置式带/不带扩展槽）

机架式交换机是一种插槽式的交换机，这种交换机扩展性较好，可支持不同的网络类型，如以太网、快速以太网、千兆以太网、ATM、令牌环及FDDI等，但价格较贵。固定配置式带扩展槽交换机是一种有固定端口数并带少量扩展槽的交换机，这种交换机在支持固定端口类型网络的基础上，还可以支持其它类型的网络，价格居中。固定配置式不带扩展槽交换机仅支持一种类型的网络，但价格最便宜。

机架插槽数 ：是指机架式交换机所能安插的最大模块数。

扩展槽数：是指固定配置式带扩展槽交换机所能安插的最大模块数。

最大可堆叠数 ：是指一个堆叠单元中所能堆叠的最大交换机数目。

此参数说明了一个堆叠单元中所能提供的最大端口密度。

最小/最大10M以太网端口数：是指一台交换机所支持的最小/最大10M以太网端口数量。

最小/最大100M以太网端口数：是指一台交换机所支持的最小/最大100M以太网端口数量。

最小/最大1000M以太网端口数：是指一台交换机所能连接的最小/最大1000M以太网端口数量。

支持的网络类型

一般情况下，固定配置式不带扩展槽交换机仅支持一种类型的网络，机架式交换机和固定配置式带扩展槽交换机可支持一种以上类型的网络，如支持以太网、快速以太网、千兆以太网、ATM、令牌环及FDDI等。一台交换机所支持的网络类型越多，其可用性、可扩展性越强。

最大ATM端口数：ATM即异步传输模式。

最大ATM端口数是指一台ATM交换机或一台多服务多功能交换机所支持的最大ATM端口数量。

最大SONET端口数

SONET是Synchronous Optical Network的缩写，是一种高速同步网络规范，最大速率可达2.5 Gbps。一台交换机的最大SONET端口数是指这台交换机的最大下联SONET接口数。

最大FDDI端口数：是指一台FDDI交换机或一台多服务多功能交换机所支持的最大FDDI端口数量。

背板吞吐量（bps）

也称背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会上去。

缓冲区大小

有时又叫做包缓冲区大小，是一种队列结构，被交换机用来协调不同网络设备之间的速度匹配问题。突发数据可以存储在缓冲区内，直到被慢速设备处理为止。缓冲区大小要适度，过大的缓冲空间会影响正常通信状态下数据包的转发速度（因为过大的缓冲空间需要相对多一点的寻址时间），并增加设备的成本。

而过小的缓冲空间在发生拥塞时又容易丢包出错。所以，适当的缓冲空间加上先进的缓冲调度算法是解决缓冲问题的合理方式。对于网络主干设备，需要注意几点：

每端口是否享有独立的缓冲空间，而且该缓冲空间的工作状态不会影响其它端口缓冲的状态； 模块或端口是否设计有独立的输入缓冲、独立的输出缓冲，或是输入/输出缓冲；

是否具有一系列的缓冲管理调度算法，如RED、WRED、RR/FQ及WERR/WEFQ等。

最大MAC地址表大小

连接到局域网上的每个端口或设备都需要一个MAC地址，其它设备要用到此地址来定位特定的端口及更新路由表和数据结构。MAC地址有6字节长，由IEEE来分配，又叫物理地址。一个设备的MAC地址表大小反映了连接到该设备能支持的最大节点数。

最大电源数

一般地，核心设备都提供有冗余电源供应，在一个电源失效后，其它电源仍可继续供电，不影响设备的正常运转。在接多个电源时，要注意用多路市电供应，这样，在一路线路失效时，其它线路仍可供电。

支持协议和标准：一般指由国际标准化组织所制订的联网规范和设备标准。

可根据网络模型的第1层、第2层和第3层进行分类如下：

第1层：EIA/TIA－232、 EIA/TIA－449、 X.21、 EIA530/EIA530A接口定义。

第2层：802.1d/SPT、802.1Q、802.1p及802.3x。

第3层：IP、IPX、RIP1/2、OSPF、BGP4、VRRP，以及组播协议等等。

路由信息协议RIP ：RIP是距离矢量协议，它利用跳数作为计量标准。

RIP广泛用于全球互联网络的路由选择中，是UNIX伯克利标准分布系统提供的一种内部网关协议。IP RIP在RFC 1058和RFC 1723中定义。

RIP2

是RIP的最新增强版规范，它允许RIP数据包包含更多的信息，并提供了一种简单的鉴定机制。在RFC 1723中有说明。

开放式最短路径优先第2版(OSPFv2)

它是OSPF的第二版本。OSPF是一种连接状态路由选择协议，是互联网络工程任务组（IETF）内部网关协议工作组专为IP开发的,作为Internet通信体中RIP后继的链路状态层次路由算法。OSPF特性包括最少花费路由、多路径和负载均衡。OSPF由IS－IS协议的早期版本发展而来，有两个主要特征：一是该协议是开放的，如RFC 1247就有OSPF的规定。二是OSPF建立在SPF算法上，SPF也叫DIJKSTRA算法，它是以该算法的创始人命名的。

边界网关协议BGP：BGP用来替代EGP（Exterior Gateway Protocol）域间路由协议。 BGP与其它的BGP系统交换信息的可达性，由RFC 1163定义。BGP4是BGP的第四版，支持CIDR，并使用路由汇聚机制减少路由表的大小。

无类域间路由CIDR ：CIDR是BGP4支持的基于路由聚集的技术。

CIDR为了减少核心路由器负载的路由信息量，而允许多个路由器组成路由群组。基于CIDR，几个IP网络可作为独立的、大的实体脱离于群组之外。

互联网成组管理协议IGMP ：IGMP是Internet Group Management Protocol的缩写。 IP主机用来向相邻的多目路由器报告其多目组的成员。多目路由器是向所连接本地网络发送IGMP询问报文的路由器。多目组的主机成员通过发送它所属的那个多目组的IGMP报告来响应一个询问。多目传送路由器负责把多目数据报从一个多目组转发到所有其它拥有这个组的成员的网络。

距离矢量多播路由协议DVMRP

DVMRP是互联网络的网关协议，基本上基于RIP，能实现典型的检测方式IP多目机制。DVMRP用IGMP与邻点交换路由数据报。

开放式最短路径优先多播路由协议MOSPF

多目OSPF用于OSPF网络的域间多目路由协议。其扩展形式可用于基本OSPF单目协议，以支持IP多目路由。

协议无关的多播协议PIM

PIM 是Protocol Independent Multicast的缩写，是一种多目传送路由结构，能使现存的IP网络增加IP多目传送路由。PIM是一种独立的单目传送路由协议，可以以两种模式操作：密集模式和疏松模式。在PIM密集模式下，报文分组要向所有的输出接口转发，直到发生裁剪和切除。在密集模式中，接受器较为稠密，并且假设下链网络准备接受向其转发的数据报，并有可能使用这些数据报。使用密集模式的代价是其固有的扩散行为。PIM疏松模式就是尽量限制数据的发送，从而使网络中接收数据的路由器数量降低到最少。在疏松模式中，接受器是广泛分布的，并且假设下链网络并非必须使用发来的数据报。使用疏松模式的代价是显式结合报文的周期刷新以及对RP（汇合点）的需求。

资源预留协议RSVP

RSVP是Resource Reservation Protocol的缩写. 该协议支持跨IP网络的资源保留。运行在IP终端系统的应用程序可以用RSVP协议去预示其它节点所要接收的数据包流的属性，如带宽、最大突发量等。RSVP 依靠于IPv6。

802.1p优先级标记，多队列

IEEE802.1p 标准是对网络的各种应用及信息流进行优先级分类的方法。它确保关键的商业应用和时间要求高的信息流优先进行传输，同时又照顾到低优先级的应用和信息流，使它们得到所要求的服务。这个标准对于金融业务、单据处理、网络管理、集成的声音和数据应用、视频会议和分布视像教学等应用是必不可少的标准。

路由 ：查找目标主机路径的一个过程叫做路由。

在一大型的网络中，一个数据包在到达目标主之前，由于要经过许多中间路径，所以路由很复杂的。

路由在路由器中的实现靠静态由协议或动态路由协议来完成。

支持第3层交换

所谓的第3层交换是在交换技术的基础上集成了路由技术，这样可使交换机以线速转发数据包。一台第3层交换机就等同于一台高速局域网路由器。使用第3层交换机可有效地控制广播风暴、Spanning tree环路和IP地址限制。

支持多层（4到7层）交换

多层交换机是一种能够基于MAC地址和网络地址过滤和转发数据包的交换机，它是局域网交换机的一个智能子集。多层设备能够懂得所传输的数据包是何种应用，因此，多层交换提供应用级的控制，即支持安全过滤和提供对应用流施加特定的QoS策略。

支持多协议路由

支持多协议路由是指在一个混和的多协议（IP、IPv6、AppleTalk和IPX）的网络环境中，在第3层交换机或路由器的作用下，不同异构型网络之间能够相互通信。

支持IP之外的协议：除支持IP协议之外，又支持AppleTalk、DECnet、IPX及NETBEUI等协议。

支持路由缓存：参见“缓冲区大小”论述。

可支持最大路由表数

路由表存储在路由器里或其它Internet设备中，以对特定网络目标进行跟踪。最大路由表数是指在一个路由表里所存储的最大路由数目。

VLAN

虚拟LAN将局域网上的一组设备配置成好象在同一线路上进行通信，而实际上它们处于不同的网段。一个VLAN是一个独立的广播域，可有效地防止广播风暴。由于VLAN基于逻辑连接而不是物理连接，因此配置十分灵活。现在已经把一台交换机是否支持VLAN作为衡量一台交换机性能好坏的一个很重要的参数。在划分VLAN时，有基于端口的，有基于MAC地址的，有基于第3层协议的，更有基于子网的。802.1Q是VLAN标准，不同厂商的设备只要支持802.1Q标准，就可以互联，进行VLAN的划分。在有第三层交换功能的基础上，VLAN之间也可以通信。

最大VLAN数量 ：此参数反映了一台设备所能支持的最大VLAN数目。

就目前交换机所能支持的最大VLAN数目（1024以上）来看，足以满足一般企业的需要。

网管

网管是指网络管理员通过网络管理程序对网络上的资源进行集中化管理的操作，包括配置管理、性能和记账管理、问题管理、操作管理和变化管理等。一台设备所支持的管理程度反映了该设备的可管理性及可操作性。

支持网管类型 ：常见网管类型包括：

IBM网络管理（NetView）

HP OPENVIEW

SUN Solstice Domain Manager

RMON管理

SNMP管理

基于WEB管理

管理界面 ：是指对网络管理操作的方式。

有命令行方式(CLI)、图形用户界面(GUI)方式等。此参数反映了设备的可操作性和可用性。

支持端口镜像

所谓的端口镜像就是用SPAN来接受端口监控，把要监控的源端口（即镜象数据端口）号重定向到目标端口。很多交换机用Set SPAN或SPAN命令实现。

支持的RMON和RMON2组

支持RMON组：

统计 (Statistics)

历史 (History)

警告 (Alarms)

主机 (Hosts)

主机 Top N (Host Top N)

会话矩阵 (Matrix)

过滤器 (Filter)

包捕获 (Packet Capture)

事件(Events)

RMON2提供链路层以上的监控能力，RMON2组：

协议目录 (Protocol Directory)

协议分布 (Protocol Distribution)

地址映射 (Address Mapping)

网络层主机 (Network Layer Host)

网络层矩阵 (Network Layer Matrix)

支持的包过滤方法：

定义访问列表（ACL）

源地址过滤

目的地址过滤

协议类型域(field) 包过滤

128B可编程域(field) 过滤

QoS

服务质量（Quality of Service）是传输系统的性能度量，反映了其传输质量以及服务的可获得性。它主要靠RSVP及802.1P来保证。

支持基于策略的第2层交换

第2层功能不仅仅限于对数据帧的处理，还应广泛支持业界标准，如IEEE 802.1d （生成树算法）、IEEE 802.1p（优先级队列控制）、IEEE 802.3x （拥塞情况的流量控制）等。

每端口最大优先级队列数

端口队列是为了解决网络拥挤问题而开发的技术。每端口最大优先级队列数反映了设备对网络拥挤的处理能力。

支持基于策略的第3层交换

第3层的功能不仅仅限于对数据包进行处理，而且还要支持三类功能协议：数据协议，如IP、IPX、DECnet、AppleTalk；路由协议，如RIP、RIPv2.0、OSPF、BGP4；多点组播协议，如IGMP、DVMRP、MOSPF等等。

支持基于策略的应用级QoS

基于第4层的报头信息，针对不同的应用，实施对数据流的访问控制（ACL）、服务质量保证（QoS）、带宽管理，以及各种控制和服务策略。

对数据流实施策略的能力主要包括：流量分类、流量控制和对不同应用所产生的数据流提供不同服务级别的能力。

支持最小/最大带宽分配 ：带宽分配是设备支持策略管理的一种方式。

动态带宽分配可以明显节省带宽，而不影响数据传送质量。

冗余 ： 冗余强调了设备的可靠性，即不允许设备有单点故障。

冗余组件（管理卡，交换结构，接口模块，电源，冷却系统）

设备应有部件级的备份，如对电源和机箱风扇冗余。当一个部件失效时，其它部件能接着工作，而不影响设备的继续运转。但这种部件可能不能进行热插拔。

热交换组件（管理卡，交换结构，接口模块，电源，冷却系统）

对于提供关键服务的管理引擎及交换阵列模块，不仅要求冗余，还要求这些部件具有“自动切换”的特性，以达到设备冗余的完整性，当一块这样的部件失效时，冗余部件能够接替工作，使设备继续运转。这样可以保障设备的可靠性。

支持端口链路聚集协议

链路聚集是指把一台设备的若干端口与另一台设备的同等端口（要求介质完全相同）连接起来，以提供若干倍的带宽。链路聚集由链路聚集协议来管理。当一条链路失效时，由链路聚集协议协调其它链路继续工作。该参数反映了设备间的冗余性和扩展性。

负载均衡

该参数是指在路由过程中，某个路由器或第三层交换机向与目的地址具有同样距离的那些网络端口分配业务流量的能力。好的负载均衡算法要使用线路速度和可靠性信息。负载均衡增加了网段的利用率，从而提高了有效的网络带宽。