交换技术发展趋势

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,交换机技术发展趋势,锐捷网络,刘向东,18611750480,以太网交换机,的,的发展简史,核心交换机的,新,新发展,锐捷,核心交换机简,介,介,汇报提纲,以太网接口技,术,术发展,事件,1973,年,Xerox,公司提出,并实现以太网技术,1980,年,DIX,发布,10M,以太网标准,1983,年,IEEE,通过,802.3,标准,1995,年,IEEE,通过,100BASE-T,快速以太网标准,1998,年,IEEE,通过,千兆以太网标准,2003,年,IEEE,通过,802.3ae,10GE,标准,以太网,FEGE10GE,以太网交换机,的,的成功,以太网,VS,令牌环：从,20,世纪,80,年代后期至今,，,，办公局域网,几,几乎被以太网,交,交换机所垄断,，,，,LAN,即以太网。令,牌,牌环现在已经,很,很少见了。,以太网,VS ATM,：从,2000,年起，以太网,基,基本成为城域,网,网宽带接入的,主,主力，,ATM,接入网络发展,缓,缓慢。,三层流,Cache,转发技术：使得以太网交,换,换机从二层走,向,向了三层，进,入,入,IP,领域，由于流,cache,技术成本很低,，,，三层交换机,对,对路由器的成,本,本优势明显，,在,在,2000,年至,2002,年，三层交换,机,机全面进入宽,带,带城域网汇聚,层,层，在很多地,方,方甚至覆盖到,城,城域网核心层,。,。,不论是,80,年代的发展，,90,年代的局域网,垄,垄断位置和,2000,年的城域网拓,展,展，以太网交,换,换机的成功因,素,素都在于：简,单,单易用、高带,宽,宽、低成本。,以太网交换机,面,面临的挑战,三层流,Cache,转发技术：,2003,年波及全球的,网,网络病毒，成,为,为传统以太网,交,交换机的流,cache,转发技术的终,结,结者。在,大网上的流,cache,转发的三层交,换,换机，在,遭受网络病毒,攻,攻击后，都中,断,断了转发业务,，,，甚至瘫机。,二层网络,VS,路由网络：全以太城域网,构,构成了一个巨,大,大的二层网络,，,，在宽带用户,激,激增的情况下,，,，网络变得不,可,可控制。伴随,着,着,2003,年下半年启动,的,的城域网改造,，,，各地的城域,网,网逐渐演进为,路,路由网络。,MPLS VPN,业务：传统的交换机,只,只能接入用户,，,，不能提供更,多,多的新型增值,业,业务，例如：,MPLS VPN,。通过交换机,上,上打一个,MPLS,业务补丁的方,式,式，其集中式,处,处理的业务性,能,能瓶颈和较差,的,的服务品质会,成,成为业务发展,瓶,瓶颈，使得价,值,值客户更加不,信,信任,IP,网络。,在促使价值客,户,户转向宽带网,络,络过程中，以,太,太网交换机如,何,何实现良好的,三,三层转发，并,提,提供,MPLSVPN,业务,，,，是,新,新时,期,期交,换,换机,面,面临,的,的重,要,要挑,战,战。,以太,网,网交,换,换机,发,发展,历,历史,的,的启,示,示,大容,量,量、,高,高带,宽,宽,低成,本,本设,计,计,逐步,发,发展,新,新业,务,务,成本,与,与发,展,展取,得,得平,衡,衡,以太,网,网交,换,换机,的,的发,展,展简,史,史,核心,交,交换,机,机的,新,新发,展,展,交换,体,体系,结,结构,的,的演,进,进,转发,方,方式,的,的改,进,进,MPLSVPN,分布,式,式转,发,发,核心,交,交换,机,机的,未,未来,之,之路,汇报,提,提纲,高端,交,交换,机,机的,体,体系,结,结构,演,演进,高端,交,交换,机,机发,展,展历,程,程中,，,，出,现,现了,五,五种,交,交换,网,网络,形,形式,：,：,共享,总,总线,环形,交,交换,共享,内,内存,Crossbar,分布,式,式,Crossbar,共,享,享内,存,存,总线,式,式,总线,交,交换,是,是最,古,古老,的,的一,种,种数,据,据交,换,换方,式,式，,这,这种,方,方式,的,的主,要,要特,点,点是,没,没有,专,专门,的,的交,换,换网,芯,芯片,，,，通,过,过共,享,享背,板,板总,线,线进,行,行各,线,线卡,之,之间,的,的数,据,据传,递,递，,各,各线,卡,卡分,时,时占,用,用背,板,板总,线,线；,结构,和,和技,术,术比,较,较简,单,单，,但,但交,换,换容,量,量受,背,背板,总,总线,带,带宽,限,限制,，,，无,法,法构,建,建大,容,容量,系,系统,，,，并,且,且随,着,着背,板,板总,线,线带,宽,宽的,增,增加,，,，码,流,流的,同,同步,控,控制,也,也成,为,为一,大,大瓶,颈,颈；,目前,采,采用,这,这种,交,交换,方,方式,的,的系,统,统交,换,换容,量,量一,般,般小,于,于,32G,，并,且,且一,般,般都,是,是有,阻,阻塞,的,的系,统,统。,这种,交,交换,形,形式,在,在一,些,些老,机,机型,上,上仍,有,有使,用,用，,新,新的,系,系统,不,不会,采,采用,这,这种,交,交换,形,形式,。,。这,种,种交,换,换形,式,式将,逐,逐渐,被,被淘,汰,汰,环形,交,交换,环形,交,交换,实,实质,上,上仍,然,然是,一,一种,总,总线,交,交换,方,方式,，,，改,进,进点,就,就是,将,将总,线,线移,到,到了,芯,芯片,中,中，,而,而不,是,是在,背,背板,上,上；,带宽,有,有所,提,提高,，,，但,是,是没,有,有根,本,本改,善,善；,采用,这,这种,交,交换,方,方式,的,的系,统,统容,量,量在,32G-64G,之间,，,，一,般,般来,讲,讲都,是,是有,阻,阻塞,的,的系,统,统；,这,这种,交,交换,形,形式,也,也将,逐,逐渐,被,被淘,汰,汰。,Crossbar,交换,矩,矩阵,Crossbar,交换,网,网采,用,用矩,阵,阵结,构,构实,现,现无,阻,阻塞,交,交换,，,，在,交,交换,网,网内,部,部没,有,有带,宽,宽瓶,颈,颈，,不,不会,因,因为,带,带宽,资,资源,不,不够,而,而产,生,生阻,塞,塞；,Crossbar,交换,网,网的,扩,扩展,能,能力,非,非常,强,强，,交,交换,容,容量,可,可以,做,做的,很,很大,，,，目,前,前单,颗,颗芯,片,片交,换,换容,量,量在,256G,700G,之间,。,。,共享,内,内存,共享,内,内存,交,交换,与,与上,述,述交,换,换方,式,式有,本,本质,不,不同,，,，是,一,一种,全,全新,的,的交,换,换方,式,式,其优,点,点是,支,支持,大,大量,突,突发,数,数据,缓,缓冲,演进,：,：分,布,布,Crossbar+,共享,内,内存,分布,式,式,Crossbar,共,享,享内,存,存的,体,体系,结,结构,是,是核,心,心交,换,换机,设,设计,的,的发,展,展方,向,向，,保,保证,了,了现,在,在的,网,网络,核,核心,能,能支,撑,撑未,来,来海,量,量的,数,数据,交,交换,和,和灵,活,活的,多,多业,务,务支,持,持需,求,求,除了,交,交换,网,网板,采,采用,了,了,Crossbar,架构,之,之外,，,，在,每,每个,业,业务,板,板上,也,也采,用,用了,Crossbar+,共享,缓,缓存,的,的架,构,构,在业,务,务板,上,上采,用,用共,享,享内,存,存可,以,以很,好,好地,解,解决,了,了对,突,突发,流,流量,的,的吸,收,收问,题,题，,在,在业,务,务板,和,和交,换,换网,板,板之,间,间采,用,用,Crossbar,方式,以,以提,高,高交,换,换容,量,量和,端,端口,密,密度,以太,网,网交,换,换机,的,的发,展,展简,史,史,核心,交,交换,机,机的,新,新发,展,展,交换,体,体系,结,结构,的,的演,进,进,转发,方,方式,的,的改,进,进,MPLSVPN,分布,式,式转,发,发,核心,交,交换,机,机的,未,未来,之,之路,汇报,提,提纲,2000,年三,层,层交,换,换机,的,的概,念,念,Si,Si,Si,Si,三层,交,交换,机,机,=L2,交换,机,机,+,小三,层,层的,帽,帽子,。,。（,2000,年）,帽子,（,（小,三,三层,转,转发,),身体,(Vlan,交换,机,机,),流,Cache,转发,技,技术,成,成功,的,的原,因,因,路由,学,学习,路由,更,更新,信,信息,路由,表,表,首包,查,查精,确,确匹,配,配路,由,由,L3CPU,流,Cache,表,报文,后续,包,包,L3,接口,板,板,流,Cache,表,后续,包,包,L3,接口,板,板,流,Cache,表,后续,包,包,L3,接口,板,板,首包,首包,首包,ASIC,算法,简,简单,成,成本,低,低廉,，,，是,流,流,cache,技术,在,在,2000-2001,成功,的,的关,键,键。,2000-2001,年城,域,域网,络,络处,于,于开,拓,拓期,，,，接,近,近局,域,域网,的,的要,求,求，,尚,尚未,进,进入,精,精耕,细,细作,的,的经,营,营阶,段,段，,是,是流,Cache,技术,存,存在,的,的前,提,提。,流,Cache,精确,匹,匹配,表,表构,成,成：,源,源,IP,地址,、,、目,的,的,IP,地址,、,、出,接,接口,。,。,首包,利,利用,CPU,处理,，,，,CPU,将结,果,果下,发,发,Cache,表，,后,后续,包,包通,过,过硬,件,件查,表,表方,式,式实,现,现线,速,速转,发,发。,流,Cache,转发,机,机制,ASIC,实现,成,成本,低,低（,硬,硬件,逻,逻辑,设,设计,、,、工,艺,艺等,方,方面,）,），,对,对,CPU,的处,理,理能,力,力要,求,求也,不,不高,，,，因,而,而进,一,一步,降,降低,了,了成,本,本。,流,Cache,转发,技,技术,缺,缺陷,路由,学,学习,路由,更,更新,信,信息,路由,表,表,首包,查,查精,确,确匹,配,配路,由,由,L3CPU,流,Cache,表,报文,后续,包,包,L3,接口,板,板,传统,的,的,L3,使用,流,流,Cache,技术,转,转发,，,，在,网,网络,蠕,蠕虫,病,病毒,的,的攻,击,击时,（,（病,毒,毒报,文,文流,量,量不,断,断扫,描,描目,的,的,IP,地址,，,，即,病,病毒,报,报文,每,每包,都,都是,新,新地,址,址，,因,因此每个,病,病毒,报,报文,都,都会,上,上,L3CPU,查找,路,路由,表,表），,L3CPU,被巨,大,大病,毒,毒流,量,量堵,死,死，,L3,接口,板,板发,生,生流,Cache,表溢,出,出，,造,造成,网,网速,急,急剧,下,下降,、,、用,户,户断,线,线、,无,无法,上,上网,等,等现,象,象，,严,严重,的,的情,况,况下,流,流,cacheL3,崩溃,。,。,案例,1,：,2001,年,7,月,19,20,日爆,发,发的,全,全球,范,范围,的,的红,色,色代,码,码病,毒,毒，,13,小时,内,内使,得,得全,球,球,30,多个,运,运营,商,商局,部,部网,络,络瘫,痪,痪,案例,2,：,2003,年,8,月,12-25,日爆发冲,击,击波网络,蠕,蠕虫病毒,，,，在国内,造,造成上万,个,个局域网,瘫,瘫痪，大,量,量基于流,Cache,技术进行,三,三层转发,的,的,L3,崩溃,流,Cache,表,后续包,L3,接口板,流,Cache,表,后续包,L3,接口板,首包,首包,首包,高品质核,心,心交换机,的,的最长匹,配,配路由转,发,发机制,路由学习,路由表,S8500,主控,最长匹配,路,路由表,报文,