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交換機背板帶寬和交換容量的區別?

背板帶寬=交換容量，其實都是由交換芯片決定的，上面說什么背板帶寬由機框式交換機的無源背板走線和連接器決定的都是搞笑的。對于千兆以太網來說，計算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps說明：當以太網幀為64byte時，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。

首先說明白什么是整機交換容量，整機交換容量其實就是你的交換芯片（如博通多用于機框式交換機的jericho及多用于盒式交換機的trident）或者像思科自研的fabric芯片能提供的帶寬。也被稱為背板帶寬。注意背板帶寬由芯片決定而不是什么物理連接器PCB走線之類的……比如我一個trident2＋芯片能提供1280G帶寬，那我就可以用這個芯片輕松做一個48個萬兆接口6 個40G上行接口的1U交換機出來，并且線速轉發（實際上用720G的型號就可以了，1280G可以做出像華三的6800-4C）。如果我還想做機框式交換機，那么線卡上要有交換芯片，但是為了保證跨板線速轉發，那我前面板所有接口的帶寬之和須等于板卡之間內聯口帶寬。那我做個36端口40GE線卡就需要2.88T的帶寬，Jericho芯片好像沒這么大的，所以一張線卡得放兩個交換芯片，每個芯片（jericho提供720G面板接口帶寬）分別負責18個接口的轉發。

那么問題來了，首先，我這一張線卡上的兩個jericho芯片上的接口如何通信？

其次，然后比如我一臺機框有8張線卡，如何實現跨板全線速轉發？

早期的方式是像思科6500華為7700華三7500這種比較老的沒有獨立交換網板的架構叫crossbar，在引擎上放幾個交換芯片，這幾個交換芯片一般就沒有面板接口了（6500貌似有）而純用于線卡之間的內聯。5G/5G/10G接入接口和40GE上行接口，使高速率AP接入、萬兆服務器高密度接入以及園區網高密度40GE核心或匯聚成為可能。所有線卡與引擎上的交換芯片互聯，意味著所有跨板卡流量必須經過引擎！這種架構的缺點是引擎上既要有控制平面的器件如cpu內存啥的，又要放交換芯片，所以空間實在有限，思科6500的sup2T提供了2T帶寬每張引擎，那么分給6506的5張線卡就只有每槽位400G帶寬了（好像2T還有前面板口，那實際都到不了400G），雙引擎4T帶寬分給6509的7張線卡也是捉襟見肘。所以總而言之crossbar架構的交換機完全無法滿足飛速發展的數據中心動輒24甚至36*40G線卡的需求。為了解決這個問題出現了CLOS架構，這就需要交換網板出馬了，交換網板上用的博通FE芯片帶寬高，比如高達3.6T的FE3600，但只有基本的轉發功能因為各種feature都是在線卡芯片上實現的，網板只需要線速轉發。每一塊線卡上的芯片都會跟所有網板上的芯片互聯，這就是CLOS架構。另外需要提一下博通DUNE芯片是會把報文切割成信元負載到每一塊網板上芯片上的真正無阻塞。

引擎從此只是純控制平面不再負責業務數據轉發，引擎上的交換芯片被移到了獨立的交換網板（思科叫fabric）上。轉發速率（也稱吞吐量）是指在不丟包的情況下，單位時間內通過的數據包數量。后來很多廠家的引擎都變成半寬了因為芯片少了嘛。所有線卡與交換網板互聯，所有跨板流量甚至同板卡跨芯片流量都要經過交換網板，交換網板因為可以設計多張就像是一個帶寬巨大的總線，這樣就大大增加了擴展性。比如后面圖中的cisco N9508可以在6張交換網板中一共放置12個3.6T帶寬的交換芯片，為每槽位提供高達5.4T交換容量，足以承受36×100G板卡的巨大流量。而16槽位的交換機則可以通過增加交換網板上的芯片來成倍的擴容整機交換容量，以滿足更多高密度的線卡的需要。 這也是為什么后來思科自6500之后也要推出CLOS架構的N7K和6800系列，甚至后來N7K都落伍了（應該是fabric card的帶寬無法繼續擴容了）為了參數跟得上友商又出了N77。一代經典6500確實廉頗老矣，不過在吞吐量不大的園區網用用還是足夠的。

整機交換容量特別高確實沒有意義，特別是很多中端機框交換機只提供8*40G線卡倒是整機交換容量標稱幾十上百T的就是搞笑的。產品規格組網應用百兆到桌面S2700系列交換機可以作為企業接入交換機實現百兆到桌面，千兆上行。還有幾百上千T的數據都是根據未來支持的56G Serdes算出來的“這個機框未來能夠支持的容量”，沒有實際意義。真實的整機交換容量=量產了的交換網板滿配所提供的交換容量。但是交換容量太低直接影響整機端口密度。

后，機框式交換機除了上述兩種架構，其實還有一種full mesh的架構，一般多用于3-5槽位的中端產品，這種產品引擎上沒有交換芯片也沒有交換網板。對于一套大中型網絡監控系統其交換機配置一般由接入層、匯聚層、核心層三部分組成（一般的小系統，則交換機可能就只有“接入層”了）。原理是所有線卡芯片之間fullmesh全互聯，整機交換容量有限且難以擴展（除非線卡全部升級換代）。

所以你在做產品選型的時候需要關注引擎（crossbar架構）或者交換網板提供的帶寬。不同型號會存在差異，這個可以直接去問廠商，一般廠商不會忽悠的。

路由器與交換機的區別

路由器和交換機作為局域網、城域網和廣域網的硬件組成部分，起到了IP數據轉發的關鍵作用。現在我們探討一下交換機和路由器的區別。

一、路由器可以給你的局域網自動分配IP，虛擬撥號。交換機只是用來分配網絡數據的。

二、路由器在網絡層，路由器根據IP地址尋址，路由器可以處理TCP/IP協議，交換機不可以。交換機在中繼層，交換機根據MAC地址尋址。

三、路由器可以把一個IP分配給很多個主機使用，這些主機對外只表現出一個IP。交換機可以把很多主機連起來，這些主機對外各有各的IP。

四、路由器提供防火墻的服務，交換機不能提供該功能。交換機做的是端口的擴展，就是擴大局域網(通常都是以太網)的接入點，也就是能讓局域網可以連進來更多的電腦。路由器是用來做網間連接，也就是用來連接不同的網絡。

隨著網絡的高速發展，網絡設備的更新換代也越來越迅速，三層交換機也誕生了。三層交換機在實現普通交換機二層轉發功能之外，還兼具路由器的路由轉發功能，簡而言之就是綜合了路由器和交換機的功能。

雖然他們都具有路由功能。產品概述S6720-SI系列多速率交換機（以下簡稱S6720-SI），是華為公司自主開發的新一代多速率萬兆盒式交換機，可用于高速率無線設備接入、數據中心萬兆服務器接入、園區網的接入或匯聚等應用場景。但是三層交換機的主要功能仍是數據交換，它的路由功能通常會比同等級路由器的路由功能簡單，因為它所面對的主要是簡單的局域網連接，路由路徑遠沒有路由器那么復雜，它用在局域網中的主要用途還是提供快速數據交換功能，滿足局域網數據交換頻繁的應用特點。

路由器的主要功能還是路由功能，它的路由功能更多的體現在不同類型網絡之間的互聯上，如局域網與廣域網之間的連接、不同協議的網絡之間的連接等，所以路由器主要是用于不同類型的網絡之間。S12700實現有線無線真正融合，即統一的設備管理、統一的用戶管理和統一的業務管理，提供一致的用戶體驗。它主要的功能就是路由轉發，解決好各種復雜路由路徑網絡的連接就是它的終目的。它會根據信道的情況自動選擇和設定路由，路徑按前后順序發送信號。路由器是互聯網絡的樞紐。目前路由器已經廣泛應用于各行各業，各種不同檔次的產品已成為實現各種骨干網內部連接、骨干網間互聯和骨干網與互聯網互聯互通業務的主力軍。

路由和交換機之間的主要區別就是交換機發生在OSI參考模型第二層(數據鏈路層)，而路由發生在第三層，即網絡層。這一區別決定了路由和交換機在移動信息的過程中需使用不同的控制信息，所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。

知識點總結

1、路由器用來給局域網自動分配IP，交換機用來分配網絡數據；

2、路由器可以處理TCP/IP協議，交換機不可以；

3、交換機發生在OSI參考模型第二

交換機的三個功能

1、以太網交換機了解每一端口相連設備的MAC地址，并將地址同相應的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。

2、當一個數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉發到連接目的節點的端口而不是所有端口（如該數據幀為廣播/組播幀則轉發至所有端口）。

3、交換機包括一個冗余回路時，以太網交換機通過生成樹協議避免回路的產生，同時允許存在后備路徑。