首先要明確一個概念就是：接入層交換機(jī)、匯聚層交換機(jī)、核心層交換機(jī)并非是交換機(jī)的種類或者屬性，只是由其所執(zhí)行的任務(wù)來劃分的。從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來講，一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：接入層、匯聚層、核心層。

　　核心層是網(wǎng)絡(luò)的樞紐中心，重要性突出，因此核心層交換機(jī)應(yīng)該采用擁有更高帶寬、更高可靠性、更高性能和吞吐量的千兆甚至萬兆以上可管理交換機(jī)。基于IP地址和協(xié)議進(jìn)行交換的第三層交換機(jī)普遍應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的核心層，也少量應(yīng)用于匯聚層。部分第三層交換機(jī)也同時具有第四層交換功能，可以根據(jù)數(shù)據(jù)幀的協(xié)議端口信息進(jìn)行目標(biāo)端口判斷。

　　很多的弱電朋友都提到核心交換機(jī)的選型，那么我們今天來說一下核心交換機(jī)選型的主要參數(shù)。主要有可擴(kuò)展性、轉(zhuǎn)發(fā)速率、背板帶寬、四層交換、系統(tǒng)冗余等參數(shù)。

　　核心交換機(jī)應(yīng)當(dāng)全部采用模塊化結(jié)構(gòu)，必須擁有相當(dāng)數(shù)量的插槽，具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力，可以根據(jù)現(xiàn)實或者未來的需要選擇不同數(shù)量、不同速率和不同接口類型的模塊，以適應(yīng)千變?nèi)f化的網(wǎng)絡(luò)需求。

　　可擴(kuò)展性

　　1、插槽數(shù)量。插槽用于安裝各種功能模塊和接口模塊。由于 每個接口模塊所提供的端口數(shù)量是一定的，因此插槽數(shù)量也就從根本上決定著交換機(jī)所能容納的端口數(shù)量。

　　另外，所有功能模塊（如超級引擎模塊、IP語音模塊、 擴(kuò)展服務(wù)模塊、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模塊、安全服務(wù)模塊等）都需要占用一個插槽，因此插槽數(shù)量也就從根本上決定著交換機(jī)的可擴(kuò)展性。

　　2、模塊類型。毫無疑問，支持的模塊類型（如LAN接口模塊、WAN接口模塊、ATM接口模塊、 擴(kuò)展功能模塊等）越多，交換機(jī)的可擴(kuò)展性越強(qiáng)。僅以局域網(wǎng)接口模塊為例，就應(yīng)當(dāng)包括RJ-45模塊、GBIC模塊、SFP模塊、10Gbps模塊等，以適應(yīng)大中型網(wǎng)絡(luò)中復(fù)雜環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求。

　　轉(zhuǎn)發(fā)速率

　　網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)是由一個個數(shù)據(jù)包組成，對每個數(shù)據(jù)包的處理要消耗資源。轉(zhuǎn)發(fā)速率（也稱吞吐量）是指在不丟包的情況下，單位時間內(nèi)通過的數(shù)據(jù)包數(shù)量。吞吐量就像是立交橋的車流量，是三層交換機(jī)最重要的一個參數(shù)，標(biāo)志著交換機(jī)的具體性能。如果吞吐量太小，就會成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸，給整個網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率帶來負(fù)面影響。交換機(jī)應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)線速交換，即交換速率達(dá)到傳輸線上的數(shù)據(jù)傳輸速度，從而最大限度地消除交換瓶頸。對于千兆位交換機(jī)而言，若欲實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無阻塞傳輸，

　　公式如下：

　　吞吐量（Mpps）=萬兆位端口數(shù)量×14.88 Mpps+千兆位端口數(shù)量×1.488 Mpps+百兆位端口數(shù)量×0.1488 Mpps

　　如果交換機(jī)標(biāo)稱的吞吐量大于或等于計算值，那么在三層交換時應(yīng)當(dāng)可以達(dá)到線速。其中，

　　1個萬兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為14.88 Mpps，

　　1個千兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為1.488 Mpps，

　　1個百兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為0.1488 Mpps。

　　那么這些數(shù)值是如何得到的呢？

　　事實上，包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時間內(nèi)發(fā)送64B的數(shù)據(jù)包（最小包）的個數(shù)作為計算基準(zhǔn)的。以千兆位以太網(wǎng)端口為例，其計算方法如下：

　　1，000，000，000 bps/8 bit/ （64+8+12） B =1，488，095 pps

　　以太網(wǎng)幀為64 B時，需考慮8 B的幀頭和12 B的幀間隙的固定開銷。由此可見，線速的千兆位以太網(wǎng)端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488 Mpps。萬兆位以太網(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率，正好為千兆位以太網(wǎng)的10倍，即14.88 Mpps；而快速以太網(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率，則為千兆位以太網(wǎng)的十分之一，即0.1488 Mpps。

　　例如：

　　對于一臺擁有24個千兆位端口的交換機(jī)而言，其滿配置吞吐量應(yīng)達(dá)到8×1.488 Mpps=35.71 Mpps，才能夠確保在所有端口均線速工作時，實現(xiàn)無阻塞的包交換。同樣，如果一臺交換機(jī)最多能夠提供176個千兆位端口，那么其吞吐量至少應(yīng)當(dāng)為 261.8 Mpps（176×1.488 Mpps=261.8 Mpps），才是真正的無阻塞結(jié)構(gòu)設(shè)計。

　　背板帶寬

　　帶寬是交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量，就像是立交橋所擁有的車道的總和。由于所有端口間的通信都需要通過背板完成，所以背板 所能提供的帶寬，就成為端口間并發(fā)通信時的瓶頸。帶寬越大，提供給各端口的可用帶寬越大，數(shù)據(jù)交換速度越大；帶寬越小，給各端口提供的可用帶寬越小，數(shù)據(jù) 交換速度也就越慢。也就是說，背板帶寬決定著交換機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力，背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)。因此，背板帶寬越大越好，特別是對那些匯聚 層交換機(jī)和中心交換機(jī)而言。若欲實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全雙工無阻塞傳輸，必須滿足最小背板帶寬的要求。其計算公式如下：

　　背板帶寬=端口數(shù)量×端口速率×2

　　提示：對于三層交換機(jī)而言，只有轉(zhuǎn)發(fā)速率和背板帶寬都達(dá)到最低要求，才是合格的交換機(jī)，二者缺一不可。

　　例如，如果一款交換機(jī)有24個端口，背板帶寬=24*1000*2/1000=48Gbps。