코어 스위치와 일반 스위치의 차이점은 무엇입니까?

코어 스위치는 일종의 스위치가 아니라 코어 레이어(네트워크의 백본)에 위치한 스위치입니다.

일반적으로 대규모 엔터프라이즈 네트워크 및 인터넷 카페는 원래 투자를 보호하기 위해 강력한 네트워크 확장 기능을 달성하기 위해 코어 스위치를 구입해야 합니다. 컴퓨터 수가 50대에 이르면 이러한 장소에서 코어 스위치를 사용할 수 있습니다. 라우터는 컴퓨터가 50대 미만이면 충분합니다. 소위 코어 스위치는 네트워크 아키텍처용입니다. 여러 대의 컴퓨터가 있는 소규모 근거리 통신망이라면 8개의 포트가 있는 작은 스위치를 코어 스위치라고 할 수 있습니다.

차이s 코어 스위치와 일반 스위치 사이

• 포트의 차이점

표준 스위치 포트의 수는 일반적으로 24~48개이며 대부분의 네트워크 포트는 기가비트 이더넷 또는 패스트 이더넷 포트입니다. 주요 기능은 사용자 데이터에 액세스하거나 액세스 계층에서 일부 스위치 데이터를 집계하는 것입니다. 이러한 종류의 스위치는 상대적으로 작은 백플레인 대역폭으로 Vlan 단순 라우팅 프로토콜 및 일부 단순 SNMP 기능을 구성할 수 있습니다.

• XNUMXD덴탈의 차이s 네트워크 연결 또는 액세스 사이

네트워크에서 사용자의 네트워크 연결이나 접근을 직접 처리하는 부분을 일반적으로 접근 계층이라고 하며, 접근 계층과 코어 계층 사이의 부분을 분배 계층 또는 집합 계층이라고 합니다. 액세스 계층의 목적은 최종 사용자가 네트워크에 연결할 수 있도록 하는 것이므로 액세스 계층 스위치는 저비용 및 높은 포트 밀도의 특성을 가지고 있습니다.

통합 계층 스위치는 다중 액세스 계층 스위치의 통합 지점이며 액세스 계층 장치의 모든 트래픽을 처리하고 코어 계층에 대한 업링크를 제공할 수 있어야 합니다. 따라서 집계 계층 스위치는 더 높은 성능, 더 적은 수의 인터페이스 및 더 높은 스위칭 속도를 갖습니다.

네트워크의 주요 부분을 코어 레이어라고 합니다. 코어 레이어의 주요 목적은 고속 통신 포워딩을 통해 최적화되고 안정적인 백본 전송 구조를 제공하는 것입니다. 따라서 코어 레이어 스위치 애플리케이션은 더 높은 신뢰성, 성능 및 처리량을 갖습니다.

네트워크의 다른 계층

코어 스위치의 장점

일반 스위치와 비교하여 데이터 센터 스위치는 대용량 캐시, 고용량, 가상화, FCoE, Layer 2 TRILL 기술, 확장성 및 모듈 이중화와 같은 특성을 가져야 합니다.

• 대용량 캐시 기술

데이터 센터 스위치는 기존 스위치의 발신 포트 캐싱 방법을 변경했습니다. 분산 캐시 아키텍처를 채택하고 캐시가 일반 스위치보다 훨씬 큽니다. 캐시 용량은 1G 이상에 도달할 수 있는 반면 일반 스위치는 2-4m에 도달할 수 있습니다. 각 포트에 대해 버스트 트래픽 캐시 용량은 200기가비트 전체 회선 속도의 조건에서 10ms에 도달할 수 있으므로 버스트 트래픽의 경우 대용량 캐시는 네트워크 전달 시 패킷 손실을 제로로 보장할 수 있습니다. 데이터 센터에 있는 많은 수의 서버와 버스트 트래픽.

• 고용량 장비

데이터 센터의 네트워크 트래픽은 고밀도 애플리케이션 스케줄링 및 서지 버스트 버퍼링의 특성을 가지고 있습니다. 그러나 일반 스위치는 상호 연결을 목적으로 하는 서비스의 정확한 식별 및 제어를 달성할 수 없습니다. 또한 신속한 응답과 제로 패킷 손실을 달성할 수 없으므로 비즈니스 연속성을 보장할 수 없습니다. 시스템의 신뢰성은 주로 장비의 신뢰성에 달려 있습니다.

따라서 일반 스위치는 데이터 센터의 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 데이터 센터 스위치 대용량 포워딩 특성과 고밀도 10기가비트 보드, 즉 48포트 10기가비트 보드를 지원해야 합니다. 포워딩을 위해 데이터 센터 스위치는 CLOS 분산 스위칭 아키텍처만 사용할 수 있습니다.

또한 40G와 100G의 대중화에 따라 40포트를 지원하는 8G 보드와 100포트를 지원하는 4G 보드가 점차 상용화되고 있다. 또한 데이터 센터 스위치용 40G 및 100G 보드가 이미 시장에 진입하여 데이터 센터의 고밀도 애플리케이션에 대한 수요를 충족합니다.

• 가상화 기술

데이터 센터의 네트워크 장비는 높은 관리, 높은 보안 및 신뢰성의 특성을 가져야 합니다. 따라서 데이터 센터의 스위치도 가상화를 지원해야 합니다. 가상화는 물리적 구조의 장벽을 허물기 위해 물리적 리소스를 논리적으로 관리 가능한 리소스로 변환하는 것입니다.

가상화 기술을 사용하여 여러 네트워크 장치를 통합 관리할 수 있습니다. 단일 장치의 서비스를 완전히 격리할 수 있으므로 데이터 센터의 관리 비용을 40% 줄이고 IT 활용도를 약 25% 높일 수 있습니다.

가상화 기술

• TRILL 기술

데이터 센터에 레이어 XNUMX 네트워크를 구축할 때 원래 표준은 FTP 프로토콜입니다. 그러나 다음과 같은 결함이 있습니다.

- STP는 포트 차단을 통해 작동하며 모든 중복 링크는 데이터를 전달하지 않으므로 광대역 리소스가 낭비됩니다.

- 네트워크에는 하나의 스패닝 트리만 있고 데이터 패킷은 루트 브리지를 통과해야 하므로 전체 네트워크의 전달 효율성에 영향을 줍니다.

따라서 STP는 더 이상 초대형 데이터 센터 확장에 적합하지 않습니다. 이러한 STP의 단점을 보완하기 위해 TRILL이 등장합니다. TRILL 프로토콜은 Layer 2 구성 및 유연성을 Layer 3 통합 및 확장과 효과적으로 결합합니다. 전체 네트워크는 두 번째 계층에서 구성할 필요 없이 루프 없이 전달할 수 있습니다. TRILL 기술은 일반 스위치에서는 사용할 수 없는 데이터 센터 스위치의 기본 레이어 2 기능입니다.

• FCoE 기술

기존 데이터 센터에는 데이터 네트워크와 스토리지 네트워크가 있는 경우가 많습니다. FCOE 기술의 등장으로 네트워크 융합이 가능해졌습니다. FCoE는 포워딩을 위해 이더넷 프레임에 스토리지 네트워크의 데이터 프레임을 캡슐화하는 기술입니다. 이 융합 기술의 구현은 데이터 센터의 스위치에서 이루어져야 하며 일반 스위치에는 일반적으로 이러한 기능이 없습니다.

Link Aggregation, Redundancy, Stacking, Hot Backup과 같은 기능도 매우 중요하며 실제 애플리케이션에서 코어 스위치의 성능, 효율성 및 안정성을 결정합니다.

링크 어 그리 게이션

링크 집계는 둘 이상의 데이터 채널을 더 높은 대역폭의 논리적 링크로 나타나는 단일 채널로 결합하는 것입니다. 링크 집계는 일반적으로 백본 네트워크에 연결된 서버 또는 서버 팜과 같이 고대역폭 요구 사항이 있는 하나 이상의 장치를 연결하는 데 사용됩니다. 링크 대역폭을 확장하고 더 높은 연결 안정성을 제공하는 데 사용할 수 있습니다.

예를 들어, 회사에는 서로 다른 비즈니스를 운영하는 XNUMX개의 층이 있습니다. 두 층의 네트워크는 원래 분리되어 있었지만 같은 회사에서 상호 작용이 불가피했습니다. 이때 XNUMX층 사이의 네트워크를 열어서 상호 연결되어 있는 부서들이 서로 고속으로 통신할 수 있도록 할 수 있습니다. 아래 그림과 같이:

스위치 A와 스위치 B를 연결하는 Eth-Trunk 인터페이스

위 그림과 같이 SwitchA와 SwitchB는 각각 이더넷 링크를 통해 VLAN10, VLAN20 네트워크에 연결되어 있으며 SwitchA와 SwitchB 사이에는 많은 양의 데이터 트래픽이 존재합니다.

사용자는 동일한 VLAN이 서로 통신할 수 있도록 SwitchA와 SwitchB 간에 더 큰 링크 대역폭을 제공할 수 있기를 기대합니다. 한편, 사용자는 데이터 전송 및 링크의 신뢰성을 보장하기 위해 어느 정도의 중복성을 제공하기를 희망합니다.

Eth-Trunk 인터페이스를 만들고 구성원 인터페이스를 추가하여 링크 대역폭을 늘립니다. Eth-Trunk1로 1개의 스위치를 구성한 후 Eth-TrunkXNUMX에 통신이 필요한 XNUMX개 회선의 포트를 추가하고 해당 VLAN이 통과할 수 있도록 포트 트렁크를 설정합니다. 이렇게 하면 두 층의 네트워크가 정상적으로 통신할 수 있습니다.

링크 중복

네트워크의 안정성을 유지하기 위해 여러 스위치로 구성된 네트워크 환경에서 네트워크의 효율성과 안정성을 향상시키기 위해 일부 백업 연결을 사용합니다. 여기에서 백업 연결은 백업 링크 또는 중복 링크라고도 합니다.

스위치 스태킹

독점 스태킹 케이블을 통해 연결하면 여러 스위치를 하나의 논리적 스위치로 쌓을 수 있습니다. 이 논리적 스위치의 모든 스위치는 동일한 구성 및 라우팅 정보를 공유합니다. 개별 스위치가 추가 및 제거되더라도 논리적 스위치의 성능은 영향을 받지 않습니다.

스위치 광 포트 유형에는 SFP, 10G SFP+, 25G SFP28, 40G QSFP+, 100G QSFP28 등. 정상적인 사용을 위해 스위치에 삽입할 올바른 광 모듈을 선택해야 합니다. 예를 들어 SFP 포트는 SFP 광 모듈에 삽입할 수 있으며 10G SFP+ 포트는 10G 광 모듈용입니다. 100G QSFP28 포트는 100G QSFP28 광 모듈에 삽입해야 합니다.

전기 포트가 있는 스위치와 광 포트가 있는 스위치를 상호 연결하려면 다음을 사용할 수 있습니다. 구리 SFP. 네트워크 케이블을 사용하여 두 스위치를 연결할 수 있도록 광 포트를 전기 포트로 변환하는 데 사용됩니다.

스택 스위치는 두 개의 루프로 연결됩니다. 스위치의 하드웨어는 이중 루프에서 데이터 패킷의 로드 밸런싱을 담당합니다. 루프는 이 큰 논리적 스위치의 백플레인 역할을 합니다. 두 루프가 모두 정상적으로 작동할 때 이 논리적 스위치의 데이터 패킷 전송 속도는 32Gbps입니다.

데이터 프레임을 전송해야 하는 경우 스위치의 소프트웨어는 사용 가능한 루프를 계산한 다음 데이터 프레임을 해당 루프로 보냅니다. 스태킹 케이블에 오류가 발생하면 오류가 발생한 케이블의 양쪽 끝에 있는 스위치가 오류를 감지하고 영향을 받는 루프의 연결을 끊는 반면 논리적 스위치는 16Gbps의 패킷 처리율로 단일 루프 상태에서 계속 작동할 수 있습니다. 스위치는 데이지 체인 방식으로 스택됩니다. 연결 방법은 다음 그림을 참조하세요.

 스위치는 데이지 체인 방식으로 스택됩니다.

스태킹은 스위치 포트와 대역폭의 안정성을 높입니다.

핫 백업(HSRP)

코어 스위치는 전체 네트워크의 핵심이자 핵심입니다. 코어 스위치에 치명적인 장애가 발생하면 로컬 네트워크가 마비되어 막대한 손실이 발생합니다. 따라서 코어 스위치를 선택할 때 일부 코어 스위치에는 스태킹 또는 핫 백업과 같은 기능이 장착되어 있는 경우가 많습니다.

코어 스위치에 핫 백업을 사용하는 것은 네트워크 안정성을 향상시키기 위한 불가피한 선택입니다. 코어 스위치가 전혀 작동하지 않으면 해당 라우터가 정상으로 돌아올 때까지 시스템의 다른 백업 라우터가 모든 기능을 인계받습니다. 이것은 HSRP(Hot Standby Router Protocol)입니다.

HSRP를 구현하기 위한 조건은 시스템에 여러 개의 코어 스위치가 있고 가상 라우터를 구성하는 "핫 백업 그룹"을 형성하는 것입니다. 언제든지 그룹의 라우터 하나만 활성화되고 데이터 패킷을 전달합니다. 활성 라우터가 실패하면 백업 라우터가 활성 라우터를 대체하도록 선택되지만 네트워크의 호스트는 라우터를 변경되지 않은 것으로 취급합니다. 따라서 호스트는 연결된 상태를 유지하고 장애의 영향을 받지 않으므로 코어 스위치 전환 문제를 더 잘 해결합니다.

네트워크 데이터 트래픽을 줄이기 위해 활성 코어 스위치와 백업 코어 스위치가 설정된 후 정기적으로 HSRP 패킷을 보냅니다. 활성 코어 스위치에 장애가 발생하면 백업 코어 스위치가 활성 코어 스위치를 대신합니다. 백업 코어 스위치가 실패하거나 활성 코어 스위치가 되면 다른 코어 스위치가 백업 코어 스위치로 선택됩니다.

액세스 레이어 스위치에서 메인 코어 스위치로의 회선에 장애가 발생하면 대기 시스템으로 전환됩니다.

 

 데이터 링크 실패 시나리오 XNUMX

코어 스위치 A에 연결된 액세스 레이어 스위치 1의 데이터 링크가 실패하면 액세스 레이어 스위치 1의 데이터 링크가 코어 스위치 B로 전환되지만 전환 기간 동안 액세스 레이어 스위치 1은 XNUMX개의 데이터 패킷을 잃습니다. , 위의 그림과 같이.

 

데이터 링크 실패의 시나리오 XNUMX

서버와 코어 ​​스위치 A 간의 기본 링크(회선, 네트워크 카드 등)에 장애가 발생하고 서버의 기본 네트워크 카드가 대기 네트워크 카드로 전환되면 XNUMX개의 데이터 패킷이 손실됩니다. 그러나 주 링크가 복원되면 서버는 자동으로 대기 네트워크 카드에서 주 네트워크 카드로 전환되며 이 전환 중에 데이터 패킷은 손실되지 않습니다.