100G高端交換機(jī)還是比較常用的，于是我研究了一下小心在購(gòu)買(mǎi)100G高端交換機(jī)的那些“陷阱”，在這里拿出來(lái)和大家分享一下，希望對(duì)大家有用。博科公司在收購(gòu)Foundry后也加入到100G高端交換機(jī)俱樂(lè)部當(dāng)中。

該公司高級(jí)技術(shù)顧問(wèn)谷增云將100G高端交換機(jī)平臺(tái)分為兩個(gè)階段：***階段是單板至少支持10個(gè)線速10G，要實(shí)現(xiàn)高于10G的帶寬就需要進(jìn)行N×10G的捆綁；第二階段就是單板支持一個(gè)或多個(gè)100G。“要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，首先要提高設(shè)備的交換容量，包括整機(jī)的交換容量和單板的交換容量。”

谷增云介紹說(shuō)，“以往主流的千兆/萬(wàn)兆系列交換機(jī)，整機(jī)的交換容量在720Gbps～1.4Tbps之間，單板***交換容量為40Gbps，因此要單板支持無(wú)阻塞的100G以太網(wǎng)接口，就需要整機(jī)的交換容量至少擴(kuò)大2.5倍，單槽位的交換容量相應(yīng)也要提高2.5倍以上。如此高的傳輸速率，就需要對(duì)光接口、物理層和MAC層、包處理器以及流量管理和調(diào)度部分、交換機(jī)的背板、交換矩陣進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。”

具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于100G的光接口部分，需要考慮色散補(bǔ)償和極化色散。在物理層和MAC層部分，可以考慮保持802.3的幀格式以及對(duì)***最小包長(zhǎng)的定義，另外還要能夠?qū)我坏?00G信號(hào)進(jìn)行處理以及進(jìn)行CRC校驗(yàn)。包處理以及流量管理和調(diào)度部分，則需要考慮對(duì)內(nèi)存的訪問(wèn)帶寬、速度、耗電量以及多個(gè)循環(huán)的包處理能力，這就需要提高內(nèi)存的訪問(wèn)頻率以及增加芯片的數(shù)量。對(duì)于100G高端交換機(jī)的背板，博科采用高速的serdes背板信號(hào)技術(shù)以及第四代clos交換矩陣技術(shù)滿(mǎn)足100G以太網(wǎng)的要求。而各個(gè)關(guān)鍵部分都需要更為先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)，一個(gè)100G接口需要150Mpps的包處理能力，如此快的處理速度對(duì)芯片的耗電量和成本都是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，要克服上述兩個(gè)問(wèn)題使用65nm工藝相對(duì)較困難，而45nm工藝水平在2010年左右達(dá)到成熟，提高更高的芯片之間的傳輸速率和內(nèi)存的訪問(wèn)帶寬以及降低耗電量。

用戶(hù)選擇之道

線速•容量•板卡

正是基于這些實(shí)現(xiàn)100G的關(guān)鍵因素和相關(guān)技術(shù)，即便最終的802.3ba標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商們也可以推出“準(zhǔn)100G”產(chǎn)品滿(mǎn)足部分高端用戶(hù)的需求。那么，在等待標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)的特殊時(shí)期內(nèi)，對(duì)于計(jì)劃采用100G技術(shù)的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，也需要注意抓住關(guān)鍵要素慎重選擇。

“在選擇100G網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)產(chǎn)品時(shí)，主要考慮2006年以后設(shè)計(jì)的新一代高端產(chǎn)品，任何2006年以前發(fā)布的產(chǎn)品都不是100G平臺(tái)。”谷增云給出了一個(gè)具體的時(shí)間段，“在當(dāng)前階段，100G接口的標(biāo)準(zhǔn)也還沒(méi)有***確定，光接口、半導(dǎo)體工藝水平都沒(méi)有就緒，所謂的100G平臺(tái)都是交換矩陣、背板帶寬這些交換機(jī)的基本單元支持100G，而沒(méi)有真正成熟的100G接口。當(dāng)前整個(gè)單板是否真正支持10個(gè)線速的10Gbps或者100個(gè)線速的1Gbps，是驗(yàn)證是否真正100G平臺(tái)的唯一方法。”

卓林也認(rèn)為，目前的100G高端交換機(jī)只能說(shuō)是具備了支持100G的條件，并沒(méi)有實(shí)際的100G端口。“用戶(hù)需要搞清楚，目前購(gòu)買(mǎi)或者要購(gòu)買(mǎi)的100G高端交換機(jī)是不是100G ready。”卓林解釋道，“所謂ready就是在真正的100G端口板卡出來(lái)之后，用戶(hù)不用更換任何100G高端交換機(jī)硬件，就可以安裝和使用100G端口板卡。目前市場(chǎng)上有很多號(hào)稱(chēng)支持100G的核心交換機(jī)，在實(shí)際使用100G端口時(shí)可能還需要更換交換矩陣等部件。”

另外，卓林還特別提到新增的100G高速接口需要消耗的資源問(wèn)題，包括電源功耗、照明和空間等諸多因素。用戶(hù)需要綜合考慮在同等容量和性能的前提下，部署100G高端交換機(jī)消耗的資源量有多少，以及未來(lái)運(yùn)行和維護(hù)的成本等。

趙曉軒則給出了用戶(hù)在選擇產(chǎn)品時(shí)要特別注意的幾個(gè)具體要素：首先是看是否支持線速的40G/100G端口，這關(guān)系到最終標(biāo)準(zhǔn)推出后能否實(shí)現(xiàn)40G/100G跨板轉(zhuǎn)發(fā)不丟包的承諾。其次，是看該設(shè)備是否可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展容量，不僅僅是板卡的擴(kuò)容而且包括機(jī)柜的擴(kuò)容；另外還要注意是否有精細(xì)化的QoS控制和調(diào)度，以及200ms緩存，進(jìn)而***化利用端口帶寬，提升網(wǎng)絡(luò)效率。基于100G技術(shù)的數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)要融合高端路由器思想，將相關(guān)技術(shù)移植到100G高端交換機(jī)上。

Goergen的回答頗為實(shí)際，他認(rèn)為幫助用戶(hù)區(qū)分真正支持100G的產(chǎn)品牽扯到太多技術(shù)細(xì)節(jié)層面，需要用戶(hù)在設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候與設(shè)備廠商進(jìn)行深入溝通，從各個(gè)層面不同維度了解技術(shù)本身，認(rèn)真尋找實(shí)現(xiàn)100G的核心技術(shù)要素是如何實(shí)現(xiàn)的，看背板傳輸速率如何解決，包處理速度怎樣，包處理芯片的內(nèi)存怎樣，供電和制冷問(wèn)題等，要看到清晰的解決方案，至少是對(duì)幾個(gè)核心要素有清晰的計(jì)劃，由此才能知道購(gòu)買(mǎi)該設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)是怎樣的。

實(shí)際部署要義

改造•選擇•陷阱

做出正確的設(shè)備選擇并不意味著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的的成功，對(duì)于100Gbps的高速率傳輸環(huán)境來(lái)說(shuō)，用戶(hù)在實(shí)際部署時(shí)要做的工作還有不少。正如李博所說(shuō)，“100G的真正應(yīng)用不光需要相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)，還要定義網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施傳輸?shù)囊?，很多方面都要做出相?yīng)的改造。”谷增云認(rèn)為，由于當(dāng)前的100G產(chǎn)品大多采用10G捆綁技術(shù)，因此在部署時(shí)要考慮平滑的過(guò)渡方式，捆綁技術(shù)的支持能力至少應(yīng)在16個(gè)10G鏈路，并且擁有基于數(shù)據(jù)流的負(fù)載均衡能力和靈活性。另外，由于100G平臺(tái)大多都部署在網(wǎng)絡(luò)的核心，相關(guān)產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)、在線軟件升級(jí)能力（ISSU）、無(wú)中斷路有能力（ISSU）、MPLS、xslow等技術(shù)的支持也至關(guān)重要。

“100G網(wǎng)絡(luò)的部署不是簡(jiǎn)單的替換。”卓林認(rèn)為，“伴隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和體系的調(diào)整，部署100G網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)逐步升級(jí)的過(guò)程。”例如在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，首先需要完成千兆到桌面，更好地滿(mǎn)足終端的接入需求，然后再進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，比如三層到桌面，縮小2層廣播域的范圍，消除生成樹(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響等。而層次扁平化，簡(jiǎn)化整體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，則有利于提高網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)性能和便于維護(hù)。Goergen則認(rèn)為用戶(hù)所關(guān)心的地方和1G升級(jí)到10G網(wǎng)絡(luò)相類(lèi)似，只是具體的選擇不同而已。比如采用什么樣的線纜，大量萬(wàn)兆光纖和銅纜的布線需求，從前數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，供電和制冷問(wèn)題等。100G在速率上提高了一個(gè)檔次，對(duì)整個(gè)所有設(shè)備的供電和制冷需求都會(huì)發(fā)生變化。

趙曉軒提醒用戶(hù)，如果在真正部署應(yīng)用時(shí)，發(fā)現(xiàn)端口怎么也跑不滿(mǎn)，可能就是因?yàn)楸嘲宀皇腔?00G而設(shè)計(jì)的。另外，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中要注意充分考慮重載應(yīng)用，防范端口擁塞而導(dǎo)致丟包，繼而出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)不斷接受重傳報(bào)文的現(xiàn)象，使得網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和效率大大降低，最終無(wú)法負(fù)荷。這些都有可能是用戶(hù)在實(shí)際部署100G產(chǎn)品過(guò)程中可能遭遇的陷阱。