100G高端交換機(jī)是中小型企業(yè)使用最多的交換機(jī)之一，這里我們主要介紹中小型企業(yè)100G高端交換機(jī)選購(gòu)原則。瞻博網(wǎng)絡(luò)公司系統(tǒng)工程師卓林則重點(diǎn)提到10G的迅猛發(fā)展：“由于存在高密度的10G接入需求，匯聚的流量和業(yè)務(wù)也越來(lái)越多，因此100G高端交換機(jī)必須具備大容量、高穩(wěn)定性和虛擬化等特點(diǎn)。

此外，端口容量的增加對(duì)100G高端交換機(jī)整機(jī)容量和性能提出更高的要求，這就需要采用更先進(jìn)的高集成技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)100G。而由于市場(chǎng)上的普通商用芯片無(wú)法滿(mǎn)足100G的需求，也迫使100G設(shè)備廠商采用自主研發(fā)的芯片為基礎(chǔ)，去定制能處理高速接口的芯片。”此外，業(yè)務(wù)需求實(shí)的多元化，還要求核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持虛擬路由器等技術(shù)。虛擬化另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是多臺(tái)設(shè)備組成虛擬機(jī)柜，也可以提高網(wǎng)絡(luò)容量和性能，從而降低故障率。

Force10公司副總裁、首席科學(xué)家Joel Goergen列舉了實(shí)現(xiàn)100G的幾個(gè)關(guān)鍵因素：首先是電到光的鏈路轉(zhuǎn)換設(shè)備的選擇，需要在原來(lái)適用于千兆和萬(wàn)兆鏈路的2.5G轉(zhuǎn)換設(shè)備上有一個(gè)10倍的提升。其次是包處理和包檢索水平，這也是高速100G高端交換機(jī)和路由器的核心技術(shù)之一。而要實(shí)現(xiàn)如此快速的包處理和包檢索，必須自己研發(fā)一個(gè)高端芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，目前市場(chǎng)上沒(méi)有其他任何現(xiàn)成的技術(shù)可用。接下來(lái)是背板和光接口技術(shù)，要在高速率情況下保證信號(hào)的準(zhǔn)確和完整性。

背板的信號(hào)性能（包括信號(hào)準(zhǔn)確性、誤碼率、信噪比等）也非常關(guān)鍵，當(dāng)傳輸速率很快的時(shí)候，設(shè)備的時(shí)鐘速率和傳輸流量都非常大，所有流量都要通過(guò)背板的鏈路連接到每個(gè)槽位，進(jìn)而到交換矩陣。交換矩陣是交換平臺(tái)的核心部分，所有流量都要通過(guò)它，且速率比原來(lái)要求高很多，需要給未來(lái)的發(fā)展留下冗余空間。比如在多機(jī)箱級(jí)聯(lián)的情況下，背板要有足夠的容量，將這個(gè)機(jī)箱的容量無(wú)阻塞地傳到另一個(gè)機(jī)箱去。最后一個(gè)關(guān)鍵因素是供電、制冷和電磁輻射的屏蔽。時(shí)鐘速率越快，功耗就越高，對(duì)制冷的要求也就越高，同時(shí)頻率越高，電磁輻射屏蔽的實(shí)現(xiàn)也越來(lái)越難。Goergen表示，“這些100G的關(guān)鍵技術(shù)涉及到產(chǎn)業(yè)鏈上的很多廠商，不光是系統(tǒng)廠商，還有配件廠商和基礎(chǔ)技術(shù)研究廠商，配合在一起逐一解決這些技術(shù)點(diǎn)，才能做出一個(gè)100G來(lái)。”

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：第一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，單板最大交換容量為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)最大最小包長(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。

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)有最后確定，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高端交換機(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)而最大化利用端口帶寬，提升網(wǎng)絡(luò)效率?；?00G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。