交換機作為弱電工程中最常用的設備之一，從便宜的幾十塊到幾十萬都有，如何選擇交換機，實現最優選，今天給大家講講交換機選型，作為網工設計一個網絡就會涉及到交換機選型，交換機選型需要關注哪些要點呢？

交換機選型要點:

（1）制式 （盒式交換機/框式交換機）

（2）功能（二層交換機/三層交換機）

（3）端口數量

（4）端口帶寬

（5）交換容量

（6）包轉發率

制式

1、交換機制式：

當前的交換機主要分為盒式和框式。

盒式交換機樣例圖：

框式交換機樣例圖：

2、盒式交換機

（1）盒式交換機皆可以理解成一個鐵盒子，一般情況下盒式交換機是固定配置，固定端口數量，固定電源模塊、風扇等；因此盒式交換機不具備擴展性。

（2）為了提高擴展性，盒式交換機可以支持堆疊技術，可以將多臺盒式交換機邏輯上組成一臺交換機。

（3）正常情況下，盒式交換機應用在一個網絡的接入層或者匯聚層。

3、框式交換機

框式交換機基于機框，接口板卡、交換板卡、電源模塊等都可以按照需求獨立配置，框式交換機的擴展性一般基于槽位數量。

框式交換機一般應用在一個網絡的核心位置。

如上圖組網所示：數據中心網絡中，CE5800、CE6800、CE8800都是盒式設備，一般作為接入層使用；CE128是框式設備，一般作為核心層使用。

因此，在設備選型的時候可以根據實際交換機的使用層級判斷選擇盒式交換機還是框式交換機。

功能

1、交換機按照工作協議層分類：

交換機可以分為二層交換機和三層交換機。

2、二層交換機、三層交換機區別

（1）二層交換機：

工作在OSI參考模型的第二層數據鏈路層上交換機，主要功能包括物理編址、錯誤校驗、幀序列以及流控。（如下圖所示，二層交換機工作在數據鏈路層，可以處理數據幀）

（2）三層交換機：

一個具有三層交換功能的設備，即帶有第三層路由功能的第二層交換機，但它是二者的有機結合，并不是簡單地把路由器設備的硬件及軟件疊加在局域網交換機上。（如下圖三層交換機工作在網絡層，可以處理數據包）

端口數量

1、交換機端口數量：

(1)盒式交換機

一臺交換機可以提供的端口數量，對于盒式交換機每一種型號基本是固定的，一般提供24個或48個接入口，2-4個上連接口。

這里以華為CE5850-48T4S2Q-EI為例（如下如所示），一共有48個1000M接入口，4個10G上行口，2個40G上行口；

(2)框式交換機

框式交換機則跟配置的單板數量有關，一般指配置最高密度的接口板的時候每個機框能夠支持的最大端口數量。

這里以華為的CE12804為例，支持4塊業務板LPU，端口和具體的單板型號相關，我們以36端口100G單板為例，那么插滿單板一共有144個100G端口。

2、如何根據端口數量選擇一款交換機：

在選擇交換機時需要基于當前的業務情況，和未來的可擴展性，交換機端口數量代表你需要接入的終端數量。

以一個48個接入口的交換機為例，那么如果1個終端占用一個端口，那么一臺交換機就可以接48個終端，如果是一個200人的公司，那么就需要這樣的交換機5臺。

端口速率

1、交換機支持端口速率：

當前交換機提供的端口速率有100Mbps/1000Mbps/10Gbps/25Gbps等。

2、交換機端口速率單位：

交換機的端口速率的單位是bps（bit per second），即每秒多少比特。

交換容量

1、交換機交換容量：也稱為背板帶寬或交換帶寬。

交換容量是交換機接口處理器（或接口卡）和數據總線之間所能吞吐的最大數據量。

背板帶寬標志了交換機總的數據交換能力，單位為Gbit/s。一臺交換機的交換容量越高，所能處理數據的能力就越強，但同時設計成本也會越高。所有端口容量端口數量之和的兩倍應該小于交換容量，從而實現全雙工無阻塞交換。

2、交換容量跟交換機的制式有關:

(1)對于總線式交換機來說，交換容量指的是背板總線的帶寬;

(2)對于交換矩陣式交換機來說，交換容量是指交換矩陣的接口總帶寬。

這個交換容量是一個理論計算值，但是它代表了交換機可能達到的最大交換能力。當前交換機的設計保證了該參數不會成為整臺交換機的瓶頸。

包轉發率

1、交換機包轉發率：

包轉發率也稱為接口吞吐量，是指通信設備某接口上的數據包轉發能力，單位通常為pps（packet per second）。交換機的包轉發率一般是實測的結果，代表交換機實際的轉發性能。

2、包轉發率計算方式：

包轉發率的衡量標準是以單位時間內發送64字節的數據包（最小包）的個數作為計算基準的。當計算包轉發率時，需考慮前導碼和幀間隙的固定開銷。

缺省情況下，幀間隙為最大值12字節，建議用戶使用缺省配置。如果用戶修改接口的幀間隙為較小值，則接收端在接收一個數據幀以后，可能會沒有充足的時間接收下一幀，導致無法及時處理轉發報文而出現丟包現象。

我們知道以太幀的長度是可變的，但是交換機處理每一個以太幀所用的處理能力跟以太幀的長度無關。所以，在交換機的接口帶寬一定的情況下，以太幀長度越短，交換機需要處理的幀數量就越多，需要耗費的處理能力也越多。

視頻監控交換機選擇

高清網絡視頻監控系統中，經常有客戶反饋畫面延時、卡頓等現象，造成這種現象的原因有很多，但大多數情況下還是交換機的配置不夠合理，導致帶寬不足造成的。

從網絡拓撲結構來講，一個中大型高清網絡視頻監控系統需采用三層網絡架構：接入層、匯聚層、核心層。

1、接入層交換機的選擇

接入層交換機主要下聯前端網絡高清攝像機，上聯匯聚交換機。以720P網絡攝像機4M碼流計算，一個百兆口接入交換機最大可以接入幾路720P網絡攝像機呢？

我們常用的交換機的實際帶寬是理論值的50%-70%，所以一個百兆口的實際帶寬在50M-70M。4M*12=48M，因此建議一臺百兆接入交換機最大接入12臺720P網絡攝像機。

同時考慮目前網絡監控采用動態編碼方式，攝像機碼流峰值可能會超過4M帶寬，同時考慮帶寬冗余設計，因此一臺百兆接入交換機控制在8臺以內時最好的，超過8臺建議采用千兆口。

2、匯聚層交換機的選擇

匯聚層交換機主要下聯接入層交換機，上聯監控中心核心交換機。一般情況下匯聚交換機需選擇帶千兆上傳口的二層交換機。

還是以720P網絡攝像機4M碼流計算，前端每臺接入層交換機上有6臺720P網絡攝像機，該匯聚交換機下聯5臺接入層交換機。該匯聚層交換機下總帶寬為4M*6*5=120M，因此匯聚交換機與核心交換機級聯口應選千兆口。

3、核心層交換機的選擇

核心層交換機主要下聯匯聚層交換機，上聯監控中心視頻監控平臺，存儲服務器，數字矩陣等設備，是整個高清網絡監控系統的核心。在選擇核心交換機是必須考慮整個系統的帶寬容量及如何核心層交換機配置不當，必然導致視頻畫面無法流暢顯示。因此監控中心需選擇全千兆口核心交換機。如點位較多，需劃分VLAN，還應選擇三層全千兆口核心交換機。

附：決定交換機性能的參數

背板帶寬：

背板帶寬計算方法：端口數*端口速度*2=背板帶寬，以華為S2700-26TP-SI為例，該款交換機有24個百兆口，兩個千兆上聯口。

背板帶寬=24*100*2/1000+2*1000*2/1000=8.8Gbps。

包轉發率：

包轉發率的計算方法：滿配置GE端口數×1.488Mpps+滿配置百兆端口數×0.1488Mpps=包轉發率 （1個千兆端口在包長為64字節時的理論吞吐量為1.488Mpps，1個百兆端口在包長為64字節時的理論吞吐量為0.1488Mpps）。拿華為S2700-26TP-SI為例，該款交換機有24個百兆口，兩個千兆上聯口。

包轉發率=24*0.1488Mpps+2*1.488Mpps=6.5472Mpps。

常用交換機配置命令