交換機的級連與堆疊

星型堆疊技術(shù)是一種高級堆疊技術(shù)，對交換機而言，需要提供一個(gè)獨立的或者集成的高速交換中心（堆疊中心），所有的堆疊主機通過(guò)專(zhuān)用的（也可以是通用的高速端口）高速堆疊端口上行到統一的堆疊中心，堆疊中心一般是一個(gè)基于專(zhuān)用ASIC的硬件交換單元，根據其交換容量，帶寬一般在10－32G之間，其ASIC交換容量限制了堆疊的層數（見(jiàn)圖四）。

星型堆疊

星型堆疊技術(shù)使所有的堆疊組成員交換機到達堆疊中心Matrix的級數縮小到一級，任何兩個(gè)端節點(diǎn)之間的轉發(fā)需要且只需要經(jīng)過(guò)三次交換，轉發(fā)效率與一級級連模式的邊緣節點(diǎn)通信結構相同，因此，與菊花鏈式結構相比，它可以顯著(zhù)地提高堆疊成員之間數據的轉發(fā)速率，同時(shí)，提供統一的管理模式，一組交換機在網(wǎng)絡(luò )管理中，可以作為單一的節點(diǎn)出現。

星型堆疊模式適用于要求高效率高密度端口的單節點(diǎn)LAN，星型堆疊模式克服了菊花鏈式堆疊模式多層次轉發(fā)時(shí)的高時(shí)延影響，但需要提供高帶寬Matrix，成本較高，而且Matrix接口一般不具有通用性，無(wú)論是堆疊中心還是成員交換機的堆疊端口都不能用來(lái)連接其他網(wǎng)絡(luò )設備。使用高可靠、高性能的Matrix芯片是星型堆疊的關(guān)鍵。一般的堆疊電纜帶寬都在2G-2.5G之間（雙向），比通用GE略高。高出的部分通常只用于成員管理，所以有效數據帶寬基本與GE類(lèi)似。但由于涉及到專(zhuān)用總線(xiàn)技術(shù)，電纜長(cháng)度一般不能超過(guò)2m，所以，星型堆疊模式下，所有的交換機需要局限在一個(gè)機架之內。

可見(jiàn)，傳統的堆疊技術(shù)是一種集中管理的端口擴展技術(shù)，不能提供拓撲管理，沒(méi)有國際標準，且兼容性較差。但是，在需要大量端口的單節點(diǎn)LAN，星型堆疊可以提供比較優(yōu)秀的轉發(fā)性能和方便的管理特性。級連是組建網(wǎng)絡(luò )的基礎，可以靈活利用各種拓撲、冗余技術(shù)，在層次太多的時(shí)候，需要進(jìn)行精心的設計。對于級連層次很少的網(wǎng)絡(luò )，級連方式可以提供最優(yōu)性能。例如，在需要擴展為兩倍端口的網(wǎng)點(diǎn)，使用星型堆疊邊緣之間需要交換三次，級連模式和菊花鏈式堆疊需要交換兩次，星型堆疊模式需要更大的投資，菊花鏈式堆疊模式需要占用更多的高速端口，普通級連成為最經(jīng)濟和高效的組建方式。另外，還可以利用從前已有的交換設備，不需重復投資，但是，這兩臺設備需單獨管理（見(jiàn)圖五）。

傳統的堆疊技術(shù)應用往往受限于地理位置的限制，往往需要放置在同一個(gè)機架，在高密度端口應用時(shí)，會(huì )給布線(xiàn)帶來(lái)困難。所以各大廠(chǎng)商紛紛積極尋求支持分布式堆疊技術(shù)。目前，華為公司Quidway S系列以太網(wǎng)交換機產(chǎn)品、Cisco系列以太網(wǎng)交換產(chǎn)品均提供集群管理模式。Quidway S系列以太網(wǎng)交換機采用華為統一的ＶＲＰ操作系統和統一的iManager網(wǎng)管系統。該網(wǎng)管系統支持中文界面，采用標準協(xié)議和開(kāi)放技術(shù)，全面兼容主流網(wǎng)管平臺。Quidway S系列以太網(wǎng)交換機在華為二層交換全線(xiàn)速、三層交換全線(xiàn)速、業(yè)務(wù)交換全線(xiàn)速和QoS服務(wù)全線(xiàn)速“四個(gè)全線(xiàn)速”的設計思想指導下，充分利用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的后發(fā)優(yōu)勢，在產(chǎn)品的系統設計、擴展能力以及提供豐富的業(yè)務(wù)特性方面滿(mǎn)足寬帶城域網(wǎng)絡(luò )和企業(yè)網(wǎng)絡(luò )的需求，能為客戶(hù)提供更加高效、安全、易于擴展的客戶(hù)化解決方案。

以華為公司產(chǎn)品（HGMP）為例，通過(guò)集群管理模式的支持，可以在使用Quidway系列交換機通過(guò)通用級連模式構建的網(wǎng)絡(luò )上實(shí)現集中的配置和管理，一個(gè)LAN可以加入成為一個(gè)組，對于網(wǎng)管系統，一個(gè)組可以表現為同一臺設備，使用一個(gè)IP地址進(jìn)行管理，相當于甚至優(yōu)于從前堆疊組的管理效果。然而作為通用性的集中表現，組成員交換機在組內可以實(shí)現拓撲設計以及成員的分布式放置，而且堆疊端口可以任選設備支持的通用端口或者使用端口的匯聚，使得用戶(hù)可以獲得靈活控制交換網(wǎng)絡(luò )堆疊帶寬的能力，從而達到更高的靈活性要求。

對于不同的環(huán)境，選用不同的端口擴展模式的效果是不一致的。在當前情況下，普通的級連模式還是解決層次化網(wǎng)絡(luò )的主要的應用手段，星型堆疊模式是提供單節點(diǎn)端口擴展的簡(jiǎn)單管理模式，而通過(guò)集群管理實(shí)現的分布式堆疊將是下一代堆疊的主要方式。