可堆叠交换机特性分析及其面临的挑战

　　堆叠交换机将几个交换机通过专用的堆叠模块相连可以成倍地提高网络接入层的端口密度。有些厂家的交换机经过堆叠后可以作为一个网元管理，这更简化了网络结构。

　　可堆叠交换机的优势

　　可堆叠交换机具有迅速部署、良好的价值、可伸缩性以及易于管理等优点，目前得到了广泛的应用，特别是在电子商务应用中尤为流行。

　　但是，完全根据每个用户端口的价格来评估一台可堆叠交换机并不能反映所有情况。事实上，如果厂商根据不符合实际条件的配置来计算每端口价格或做出其它断言的话，只根据价格因素来判断一种产品可能会误导用户。

　　可堆叠交换机的特性

　　堆叠带宽

　　目前堆叠交换机最大的难题就是如何从硬件上解决堆叠带宽的不足问题。目前市面上大多数交换机是通过千兆扩展插槽进行堆叠，堆叠带宽只有2Gbps，很容易造成数据流的堵塞。因此，要尽量选择堆叠带宽高的产品。现在，堆叠带宽可达到几十Gbps。

　　目前，市场上不少堆叠交换机的堆叠数量能达到6台到9台，甚至更高，这种高堆叠功能可以实现网络的灵活扩展。但有一点需要注意，在实现高堆叠的同时，必须兼顾交换机的性能不受影响。

　　堆叠方式

　　堆叠交换机一般有两种堆叠方式：星型堆叠和菊花链式堆叠。菊花链式堆叠是一种基于级联结构的堆叠技术，对交换机硬件上没有特殊的要求，通过相对高速的端口串接和软件的支持，最终实现构建一个多交换机的层叠结构，通过环路，可以在一定程度上实现冗余。菊花链式堆叠模式，不存在拓扑管理，适用于高密度端口需求的单节点机构，可用于网络边缘。而星型堆叠模式适用于要求高效率高密度端口的单节点LAN，星型堆叠模式克服了菊花链式堆叠模式多层次转发时的高时延影响，但需要提供高带宽矩阵，成本较高，而且矩阵接口一般不具有通用性，无论是堆叠中心还是成员交换机的堆叠端口都不能用来连接其他网络设备。

　　创新的FAST技术

　　北电网络创新的FAST技术使得堆叠中的交换机之间可以同时传输双向数据，整个堆叠的带宽高达640Gbps。每个交换机与上下相邻单元间都具有 40Gbps的全双工带宽。FAST技术还在堆叠中提供了优化的数据传送—最短路径算法。例如一个堆叠中有8个交换机。当第三个交换机要发一个数据包给第二个交换机时，这个包不会被送到第四个然后到第五个……依此类推，最后经过第一个交换机才传到第二个。FAST技术采用最短路径算法使得交换机间的数据传送总是选用最短路径(在第二和第三个交换机间的全双工40Gbps连接上直接传送)。这不仅提高了堆叠带宽的使用效率，也减少了数据传输的时延。

　　FAST技术还继承了以往“安全的堆叠”的优点。它可以使网络平滑升级，在万一发生故障的时候不致影响用户业务。当在堆叠中加入新交换机时只需进行简单的连接，FAST技术使其成为“即插即用”的过程。

　　多种端口

　　目前来看，许多交换机都提供了以太网10/100Mbps端口。但面临技术的迅速发展，建议可以考虑还能提供1000Mbps端口和GBIC端口的交换机，以保证未来千兆接入和光纤接入的需要。且注意堆叠链路是否能实现全双工和堆叠单元和上行链路的冗余性，以及是否存在单一故障点，星型的堆叠结构往往存在单一故障点。

　　可用性

　　可堆叠交换机堆叠后作为一个独立单元运行，这就需要设备具备高可用性，不能因为一个堆叠单元出现问题，而影响整组设备的运行。因此，选择可堆叠交换机需要具备即插即用等高可用性的智能化特性。

　　可管理性

　　许多研究证明，在产品生命期中涉及到运行和管理的费用比产品的最初购买费用要更多。因此，可管理性成为评估总体价值的另一项关键因素。可堆叠交换机固有的优势，在于管理单一逻辑实体比管理多台必须独立配置和监控的设备更容易。但是，这里仍有其它一些需要研究的因素，包括用于优先数据流的服务质量(QoS)、执行策略的能力、管理VLAN传输流的能力以及易于管理和操作性。