浅析千兆骨干交换机的功能

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欢迎访问e展厅 展厅 5 网络/安全/存储产品展厅 无线上网卡, 光纤设备, 网络布线产品, 计算机干扰器, 网关, ... 在我们测试的六款以太网交换机中，EDIMAX ES-5800R和LeaPComm6004交换机是不可以管理的交换机， Accton的ES4508以及创想公司的Thinker3800交换机都是网管型交换机，3Com 4900是支持三层和四层的交换机，神州数码D-Link DGS3308TG是三层交换机。 性能首当其冲 6款产品中既有全铜缆端口的，也有全光纤端口的，还有带GBIC端口的，其中3Com 4900有12个1000Base-T铜线端口，Accton ES4508带8个1000Base-SX光纤端口，神州数码D-link DGS-3308TG有6个1000Base-T端口和2个GBIC接口，创想Thinker3800和力普LeapComm6004都是4个1000Base-SX端口的交换机。还有一点需要强调的是，3Com 4900是3/4层交换机，DGS-3308TG是三层交换机。 吞吐量是性能上需要考虑的首要因素。我们收集的6款全千兆骨干交换机中，3Com 4900、神州数码D-linkDGS-3308TG和EDIMAX ES-5800R三款在64字节、512和1518字节帧的吞吐量测试中均达到了100%线速,Accton ES4508和Thinker 3800在512字节、1518字节帧都达到100%线速，仅在64字节帧时未达线速。 全网状测试的环境比吞吐量的一对一环境更要严格，它要求交换机的每个端口要接收来自其他端口发送的数据，同时也要向其他端口发送数据，但3Com 4900、神州数码D-link DGS-3308TG和EDIMAX ES-5800R这三款优秀的交换机依然保持本色，没有丢包，达到了100%线速。其他有的交换机虽然在吞吐量测试中达到了线速，但全网状环境下并未达到线速，比如Accton ES4508 和Thinker 3800虽然在吞吐量测试中512字节、1518字节帧时达到100%线速，但全网状测试中有丢包现象，未达到线速。 对于吞吐量达到100%线速的交换机来说，帧丢失率测试结果必然为0，我们的测试显示只有创想Thinker3800和力普LeapComm6004在64字节测试中帧丢失率不为零。 延迟用来决定一个数据包通过交换机的时间，各交换机延迟测试的结果差别比较大，非网管型交换机EDIMAX ES-5800R的延迟时间在64字节时仅有3.92us，网管型交换机往往比非网管型产品的延迟时间要长，而神州数码D-link DGS-3308TG表现非常不错，在100%线速情况下64字节时延迟只有4.52us。 需要指明的是，有些交换机在不同速率下的延迟差别很大，即使是它们吞吐量是100%线速，在100%线速下也可能测得比较长的延迟时间。比如有12个1000Base-T端口的3Com 4900吞吐量均为100%线速，我们在100%线速下64字节帧时测出的延迟值为55.39us，而在98%线速下测出的结果是4.07us。 背对背测试结果是在稳态负载情况下获得的持续不丢包的帧数量，对于吞吐量结果为100%线速的交换机来说该值并没有太大意义。对于吞吐量不是线速的交换机，背对背测试往往能够反映设备缓存的大小，而且不同交换机差别很大。 我们在进行线端阻塞测试时，发现所有交换机都支持该功能。在测试错误帧过滤时，我们考虑了小帧、超大帧、CRC错误帧、碎片、Alignment错误和Dribble错误这些主要错误帧，结果显示各交换机都具有对这些错误帧的过滤功能。 我们还对3Com 4900和神州数码D-link DGS-3308TG在三层的性能进行了测试。测试结果显示，DGS-3308TG表现非常优异，在三层的吞吐量和全网状测试中依然是100%线速，丢帧率为0，延迟在100%线速、64字节帧时仅为4.56us；3Com 4900性能也不错，仅在64字节帧的吞吐量测试中获得99.13%线速的值，在延迟测试中速率的不同为3Com4900带来了相差较大的结果，在64字节帧、100%线速下延迟为59.41us，而98%线速时为4.28us。 便捷的安装 我们测试的千兆骨干交换机，比起他们的强大转发能力来说，他们的体积要显得小很多，特别是神州数码D-Link的DGS-3308TG交换机，性能非常出众，而且又是三层交换机。无论是体力上还是脑力上，安装千兆以太网骨干交换机都不是一件费力气的事情。 我们测试的千兆骨干交换机，DGS－3308TG、EDIMAX ES-5800R和3Com 4900交换机都有1000Base-T接口。这些交换机1000Base-T接口都能够支持10/100/1000M速率的自适应，也支持自动的线序识别，免去了网络工程师在连接交换机、服务器或者路由器的时候，苦思冥想应该用那种联线。而1000Base-T接口对于一些企业来说，可以非常好的保护原来在布线方面的投资。 我们测试的千兆骨干交换机基本上是固定配置模块式的。DGS-3308TG交换机有两个GBIC的接口，通过GBIC的模块可以适应单模和多模的光纤。3Com 4900交换机在后面板有一个扩展槽，插入1000Base-T/SX/LX模块可变成16口的千兆交换机。Thinker3800交换机则是一个通过在交换机的四个插槽中分别插入千兆光纤模块而构成的，应该说它在配置方面更灵活。 我们收到的交换机大部分都只有一个交流电源，而Accton的ES4508提供了一个直流电源的接口，而3Com 4900和DGS-3308TG还提供了冗余电源的设计。 送测的网管型交换机都有一个恢复出厂设置的选项。 Thinker3800、DGS-3308TG、Accton ES4508交换机都支持TFTP协议上传交换机现有的配置文件到TFTP服务器，或者从TFTP服务器上下载交换机先前的配置文件。如果在配置中出现失误，这两项对工程师都很有用。3Com 4900公司的交换机中，每更改一次设置，3Com 4900都会自动保存设置，保存速度比其他厂商专门的保存配置到ROM或者RAM的速度快。 这些支持网管的交换机都可以升级软件，升级的方法是通过TFTP或者通过串口利用Xmodem这样的协议。送测的3Com 4900交换机原本是一个2层交换机，在3Com公司的工程师的帮助下，我们升级了软件，3Com 4900变成了一个3～4层的交换机。你可以在3Com公司的网站上免费下载该软件。 这些网管型交换机，可以通过串口手工配置交换机的IP地址，也可以利用DHCP和BOOTP两种方式，给交换机的网管部分分配IP地址。一旦交换机的网管的代理获得了IP地址，用户就可以方便的用Telnet和HTTP配置交换机。通过对交换机SNMP的配置，网管员也可以利用支持SNMP协议的网管软件对交换机进行配置。 说明书——教科书？ 送测的几款千兆骨干交换机都有着非常详尽的文档配备。这里面我们首推的是神州数码D-Link的说明书，非常的详尽。前面很大一段篇幅用来介绍2层交换、3层路由的基础知识，而后是对交换机功能的详细介绍。另外，该交换机的说明书是中文的，这也方便国内工程师来阅读。3Com 4900提供了光盘和印刷的说明书，说明书也非常的详细。另外3Com公司的网站上还可以下载到该交换机所有的相关文件信息。我们拿到的创想公司的Thinker 3800交换机，提供了一张光盘，里面有中文的说明书，内容也非常的详尽。 强大的功能 我们此次的评测主要是衡量千兆骨干级交换机的性能，同时我们也通过配置和验证性的测试来考量交换机所具备的功能。 在我们测试的交换机中，有两款是具备第三层转发能力的。神州数码D-Link的DGS-3308TG是其中一款，我们把其8个端口分别设为不同的VLAN，划入不同的子网测试了其性能，相当不错。作为一款固定模块化的交换机，它还支持OSPF这样更复杂的路由协议。 另外一款三层交换机是3Com 4900。通过软件升级之后它是一个三层、四层交换机。我们测试了它的三层性能。在四层方面，它可以依照TCP层的端口号识别应用流，为不同的应用流分配优先级。比如说为SNMP应用的数据包分配高优先级，保证网络管理的可行；为端口号为80的应用设置更高的优先级。 其实，为了保证网络的高性能，这些能够进行管理的千兆骨干交换机都支持对广播风暴的限制。同时，所有送测的交换机都支持IEEE802.3X的流量控制协议，保证在出现拥塞的情况下，与其他网络设备协商降低帧的发送速度，缓解网络的拥塞。对于支持铜缆接口的交换机，他们还支持在百兆半双工下背压方式的流量控制。 更多的交换机提供了IEEE802.1p的优先级控制，3Com 4900和神州数码D-Link的DGS-3308TG公司的交换机提供了每个端口4个优先级队列，这是送测产品中最多的。神州数码D-Link的DGS-3308TG还可以根据数据帧的源和目的地址分配优先级。我们发现很多交换机把IEEE802.1p的优先级和IEEE802.1Q的设置结合在了一起，为VLAN提供了服务质量的控制。其实，VLAN除了能够保证安全性以外，也能够通过限制广播域，提高网络的性能。 网管型交换机都支持IEEE802.1Q的VLAN。神州数码D-Link的DGS-3308TG交换机可以支持2048个VLAN，是最多的。IEEE802.1Q在以太网帧上加上标记，可以让一个VLAN跨多台交换机，同时在一台交换机中一个端口同时属于多个VLAN。这些交换机都支持GVRP、GMRP，允许主机通过自动注册到网络的VLAN和组播组中。 链路聚合可以让交换机之间和交换机与服务器之间的链路带宽有非常好的伸缩性，比如我们可以把2个、3个、4个千兆的链路绑定在一起，使链路的带宽成倍的增长。链路聚合技术可以实现不同端口的负载均衡，同时也能够互为备份保证链路的冗余性。在这些千兆以太网交换机中，最多可以支持4组链路聚合，每组中最大4个端口。一般设置链路聚合时可以看出哪些端口是属于一个交换芯片的，链路聚合一半是不允许跨芯片设置的。 生成树协议和链路聚合都可以保证一个网络的冗余性。在一个网络中设置冗余链路，并用生成树协议让备份链路阻塞，在逻辑上不形成环路。而一旦出现故障，启用备份链路。但是生成树协议计算时间太长，IEEE正在制定一个新的协议IEEE802.1W。3Com公司交换机有一个弹性链路设置选项，假设两条链路设为一个弹性链路组，当一条链路出现断路的情况，交换机将迅速让另外一条链路开始工作，效率高于生成树算法，据说可以在1秒钟完成切换。 网络的安全性越来越为人们所重视，交换机可以在底层把非法的客户隔离在网络之外。这些可以管理的网络交换机都支持MAC地址过滤的功能，还可以将MAC地址与固定的端口绑定在一起，和VLAN绑定在一起。3Com和神州数码D-Link的交换机还支持更高层的访问列表控制。 面对越来越多的组播应用，网管型的交换机都支持IP组播，一般是支持IGMP(Internet Group Management Protocol) ,交换机能够智能地转发IGMP和组播数据包，而不是将这些数据包广播到所有的端口。 IGMP探查（IGMP Snooping）的功能可以使交换机能够在转发数据包之前读取IGMP数据包，以得到转发的信息（学习哪个端口属于组播成员）。3Com 4900和神州数码D-Link的DGS-3308TG交换机由于支持第三层交换，在IP组播方面有更强的支持。 驾驭千兆 我们考虑到，国内的一些用户暂时不会花很大的价钱去购买一些非常专业的网络管理软件，所以我们非常看重的是交换机自身提供的管理功能，并通过实际的操作来考量他们的可管理性。我们收到的网管交换机都支持3种方式的管理，带外的串口方式、带内的Telnet、HTTP。 串口线是最稳定和可靠的管理方式。从我们的测试情况看，当安装一个新的交换机时，一切配置工作都要通过串口连接交换机开始。而且，除了创想公司的Thinker3800以外，利用串口可以配置交换机的所有功能，查看所有的信息。比较起用Telnet和HTTP的方式，不用担心会在配置完VLAN之后失去与交换机的联系，或者说回复出厂设置之后，因为找不到IP地址无法登录到交换机上。我们收到的千兆骨干以太网交换机提供的都是菜单方式的命令行界面。这样的管理方式对于用户来说可以不花费太大的心思记忆那些命令。唯一的缺陷是不够灵活。比如你要设置所有端口的流量控制，有些菜单配置界面就需要把光标移到每一个端口处进行配置，而命令行的方式，一个命令就完成了所有的设置。3Com 4900 的菜单，介于命令行和菜单方式之间，每个命令后面都有相应的解释说明。我们测试的这些交换机的菜单配置界面，设计都非常的合理，而且在交换机负载不同的情况下，表现都没有什么太大的区别。 HTTP的方式是我们最推崇的管理方式。浏览器可以连接所有的交换机，并能够提供非常友善和直观的图形化界面。创想公司的Thinker 3800，用串口的方式只能配置一些非常简单的功能，大部分的功能和交换机的管理信息都是在Web上提供的。在这几款交换机的Web页面上，都有帮助选项，点击之后都会有对本页配置内容的详细介绍，这比查阅说明书要便捷许多。神州数码D-Link的DGS-3308 TG交换机的Web界面细腻，在查看端口信息的时候，可以用图形化的方式显示端口的利用率。Accton公司的Web管理界面相对来说中规中矩，但是其Web的方式能够管理交换机的所有功能，而一些厂家在Web的管理中，相对于Telnet和串口会有一点点缩水。在Web方面最大的遗憾在于，没有一台交换机是支持中文Web界面。 我们从3Com公司的网站上下载了Network Supervisor软件，通过它可以非常方便的管理网络中的3Com设备，查看设备、链路的负载状况，它还可以用寻呼、电子邮件的方式通知网管员。Accton公司在交换机的包装箱中也奉送了该公司的AccView网管软件，用于对Accton的网络产品进行管理。神州数码D-Link也提供了可从网站上免费下载的Dview和专业的LinkManager。 在SNMP方面，我们收到的交换机都有比较好的支持。3Com交换机在RMON方面有比较强的支持，支持1、2、3、4、5、6、9组，一般的交换机也都支持1、2、3、9四组的信息。Accton的ES4508交换机除了支持RFC1213这样的标准MIB库以外，还支持自己的MIB库。 我们收到的交换机中，像3Com Switch 4900、Accton ES4508交换机还可以通过串口连接到调制解调器上，用户可以通过电话网远程拨号访问交换机进行配置管理。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (11/8/2006)