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交换机背板带宽和交换容量的区别?

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王小虎 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-12 15:57
背板带宽: 交换机背板总线或交换矩阵的总吞吐能力,如同高速公路的设计总宽度。 交换容量: 某种引擎在某种机箱上能发挥出来的最大交换能力,如同高速公路实际可用的车道宽度,比设计总宽度更有参考价值。 但是在好多产品技术手册上,常将两者等同。
鹌鲸鲵儿 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-12 16:55
背板带宽=交换容量,其实都是由交换芯片决定的,上面说什么背板带宽由机框式交换机的无源背板走线和连接器决定的都是搞笑的。 贴一篇我在其他问题下面的回答供参考 首先说明白什么是整机交换容量,整机交换容量其实就是你的交换芯片(如博通多用于机框式交换机的jericho及多用于盒式交换机的trident)或者像思科自研的fabric芯片能提供的最大带宽。也被称为背板带宽。注意背板带宽由芯片决定而不是什么物理连接器PCB走线之类的……比如我一个trident2+芯片最大能提供1280G带宽,那我就可以用这个芯片轻松做一个48个万兆接口6+个40G上行接口的1U交换机出来,并且线速转发(实际上用720G的型号就可以了,1280G可以做出像华三的6800-4C)。 如果我还想做机框式交换机,那么线卡上要有交换芯片,但是为了保证跨板线速转发,那我前面板所有接口的带宽之和须等于板卡之间内联口带宽。那我做个36端口40GE线卡就需要2.88T的带宽,Jericho芯片好像没这么大的,所以一张线卡得放两个交换芯片,每个芯片(jericho提供720G面板接口带宽)分别负责18个接口的转发。 那么问题来了,首先,我这一张线卡上的两个jericho芯片上的接口如何通信? 其次,然后比如我一台机框有8张线卡,如何实现跨板全线速转发? 早期的方式是像思科6500华为7700华三7500这种比较老的没有独立交换网板的架构叫crossbar,在引擎上放几个交换芯片,这几个交换芯片一般就没有面板接口了(6500貌似有)而纯用于线卡之间的内联。所有线卡与引擎上的交换芯片互联,意味着所有跨板卡流量必须经过引擎!这种架构的缺点是引擎上既要有控制平面的器件如cpu内存啥的,又要放交换芯片,所以空间实在有限,思科6500的sup2T提供了2T带宽每张引擎,那么分给6506的5张线卡最多就只有每槽位400G带宽了(好像2T还有前面板口,那实际都到不了400G),双引擎4T带宽分给6509的7张线卡也是捉襟见肘。所以总而言之crossbar架构的交换机完全无法满足飞速发展的数据中心动辄24甚至36*40G线卡的需求。 为了解决这个问题出现了CLOS架构,这就需要交换网板出马了,交换网板上用的博通FE芯片带宽高,比如高达3.6T的FE3600,但只有最基本的转发功能因为各种feature都是在线卡芯片上实现的,网板只需要线速转发。每一块线卡上的芯片都会跟所有网板上的芯片互联,这就是CLOS架构。另外需要提一下博通DUNE芯片是会把报文切割成信元负载到每一块网板上芯片上的真正无阻塞。 引擎从此只是纯控制平面不再负责业务数据转发,引擎上的交换芯片被移到了独立的交换网板(思科叫fabric)上。后来很多厂家的引擎都变成半宽了因为芯片少了嘛。所有线卡与交换网板互联,所有跨板流量甚至同板卡跨芯片流量都要经过交换网板,交换网板因为可以设计多张就像是一个带宽巨大的总线,这样就大大增加了扩展性。比如后面图中的cisco N9508可以在6张交换网板中一共放置12个3.6T带宽的交换芯片,为每槽位提供高达5.4T交换容量,足以承受36×100G板卡的巨大流量。而16槽位的交换机则可以通过增加交换网板上的芯片来成倍的扩容整机交换容量,以满足更多高密度的线卡的需要。 这也是为什么后来思科自6500之后也要推出CLOS架构的N7K和6800系列,甚至后来N7K都落伍了(应该是fabric card的带宽无法继续扩容了)为了参数跟得上友商又出了N77。一代经典6500确实廉颇老矣,不过在吞吐量不大的园区网用用还是足够的。 整机最大交换容量特别高确实没有意义,特别是很多中端机框交换机最大只提供8*40G线卡倒是整机交换容量标称几十上百T的就是搞笑的。还有几百上千T的数据都是根据未来支持的56G Serdes算出来的“这个机框未来最大能够支持的容量”,没有实际意义。真实的整机最大交换容量=量产了的交换网板满配所提供的交换容量。但是交换容量太低直接影响整机端口密度。 最后,机框式交换机除了上述两种架构,其实还有一种full mesh的架构,一般多用于3-5槽位的中端产品,这种产品引擎上没有交换芯片也没有交换网板。原理是所有线卡芯片之间fullmesh全互联,整机交换容量有限且难以扩展(除非线卡全部升级换代)。 所以你在做产品选型的时候需要关注引擎(crossbar架构)或者交换网板提供的带宽。不同型号会存在差异,这个可以直接去问厂商,一般厂商不会忽悠的。
克克范儿 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-12 16:30
回答这个问题,首先要先看一下交换机的硬件结构。 题主提到了背板带宽,那说明这应该是一个框式交换机,即机框+可插拔板卡形式的交换机。 所谓背板,是机框背部内侧的一块板子,上有到所有线卡的连接,提供线卡的供电、数据、管理、控制平面的各种通道。现在的交换机,为了提高背板器件可用性,一般不会在背板上设计芯片,而全部是硬件链路,将器件故障率降低。背板带宽说的就是背板所能提供的数据通道的带宽。 同时,交换机上还有交换网板,用来进行跨线卡转发的数据交换。从线卡A到线卡B的数据转发路径是线卡A->背板->交换网板->背板->线卡B。交换网板上一般会有一个或者多个交换芯片,交换机芯片通过交换网板内部链路、背板与各个线卡相连,提供线卡之间的数据交换。交换容量就是指交换网板所能提供的数据交换能力。 由上述分析可以看出:背板,相当于公路,或者是一根(多条物理连接)连接线卡与交换网的网线;而交换网板,则是框式交换机的引擎。背板带宽一般会远远超出当前交换能力需求,然而背板容量再大,道路再宽,交换网板也就是引擎不给力车子也是跑不快的。 总而言之,一句话:交换容量可以看做是交换机当前的一个整体性能指标,而背板带宽则说明了该机框具备的未来性能提升的空间。

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发布时间
2026-01-12 17:32
更新时间
2026-01-12 17:32
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