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如今，数据中心交换机市场正在向 400G 迁移，主要原因是云计算和云服务的普及推动了对高带宽和低时延的需求，让高性能的交换机得到了更广泛的应用。我们从三个方面进行简单分析。

全球数据的爆炸式增长

数据中心存储着个人消费者、大中小型企业或组织的海量数据，随着互联网的发展，数据量也在不断增长。400G 数据中心交换机作为网络架构不可或缺的一部分，也开始从大型的云数据中心扩展到小型云服务提供商和大型企业。以下列表显示了全球数据使用的一些主要趋势。

• 社交媒体流量呈爆炸式增长
• 边缘小基站的部署和5G 服务的推出与应用
• 物联网和 IoT（工业物联网）的发展势头日益强劲
• 传统的办公室工作正转向远程方式

数据中心网络架构的升级

为满足数据中心对高带宽、高可用性和低延迟网络的发展要求，多级Spine-leaf网络架构的出现简化了数据中心网络，并提供了更高的网络容量，网络架构的变化也使数据中心具备了更灵活的连接和更高的扩展性——随着“东数西算”工程进入加速期，骨干光网络建设需求扩大，需要带宽更高的数据中心交换机来承载流量，以满足终端用户日益增长的需求。

超大规模数据中心和边缘数据中心的扩展

随着对低延迟性能需求的增长，超大规模服务提供商正在努力使云计算服务更靠近终端。这是因为用户与边缘数据中心网络之间的距离较短，能以更低的延迟提供应用和服务，所以边缘数据中心使用的交换机也日益受到重视，并推动数据中心的所有者和运营商改良其基础设施，以适应高速增长的流量。

新格局如何影响数据中心交换机

对于数据中心而言，性能问题实际上是服务器、存储与交换机和各类网络连接之间的问题。数据中心交换机会受到不断变化的数据中心格局的影响，为此所有网络运营商都在寻求可扩展、可靠和高效的交换解决方案。

架构从 ToR 转向 MoR/EoR

从机架顶部（ToR）架构转向MoR或EoR配置是一大重要变化。与 ToR 架构相比，MoR 和 EoR 所需的机架式数据中心交换机更少。这意味着占用更少的机架空间、更少的维护工作以及更少的电力和散热系统部署和能耗。
此外，升级到更高速度只需更换服务器的跳线，而无需更换更长的线缆。不过，为了方便行内服务器与 MoR/EoR 交换机之间的连接，这种转变需要采用结构化布线策略。

更高的交换机端口密度

与 ToR 向 MoR/EoR 转变密切相关的是数据中心交换机速度的提高。当 IEEE802.3ck 成为批准的标准时，为交换机专用集成电路 (ASIC) 提供电气 I/O 的串行器/解串器 (SerDes) 预计将达到 100G。这表明交换机专用集成电路也在提高 I/O 端口的密度。

通过更高的交换机端口密度支持更多的网络设备连接，就有可能减少机架顶部（ToR）交换机的数量。因此，数据中心架构所需的交换机数量总体上会减少。

数据中心使用 QSFP-DD 收发器模块、400G 光缆和 200G/400G 交换机的情况越来越普遍。在骨干网使用 400G 交换机，数据中心使用相同数量的交换机（机架空间）可提供更大的带宽速率（吞吐量）或支持更多网络节点。

星融元推出的32x400G规格的低时延交换机，端口转发时延低至~400ns。软件方面则搭载了AsterNOS网络操作系统（基于SONiC），具备高度的功能定制和可扩展性，帮助实现网络运维自动化，可为云数据中心多业务融合、高性能计算、大数据分析、高频交易等多种业务场景提供卓越的网络服务。

除了400G规格以外，采用全开放架构的数据中心交换机CX-N系列还有以下型号以供组网选择，在公有云、私有云等场景下都有着不错的性能表现。

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云计算、人工智能和 5G 的大规模增长促使对能够支持新型 400G 技术和架构的高带宽、可扩展解决方案的需求激增。

400G 的解决方案非常适合应对流量持续增长的大容量电信提供商、大型数据中心以及企业。与常规的100G解决方案相比，400G 光收发器模块的每个 RU 可提供 4 倍的高带宽——通过在更少的物理空间中提供相同的带宽，降低每比特成本。另一方面，在现网中引入400G交换机后总端口将会更少，管理起来也更容易。

星融元400G以太网交换机（CX-N系列）

CX732Q-N是星融元推出的一款400G以太网交换机产品，转发时延低至~400ns。

• 32x400G QSFP-DD 端口，兼容40G/100G/200G，可实现平滑的升级过渡
• 支持带内网络遥测：2x10G SFP+ 的INT端口为后端提供实时精准的遥测数据；基于可编程交换芯片实现，不占用CPU性能
• 128G M.2 SSD
• 5+1热插拔风扇，1+1电源

CX-N系列低时延云交换机型号一览

相关阅读：私有云网络的进化之路：与开放网络技术的完美融合

开放的软件架构——AsterNOS

包含CX732Q-N交换机在内的CX-N全系交换机都搭载了AsterNOS网络操作系统，它具备高度的功能定制和可扩展性，帮助实现网络运维自动化，可为云数据中心多业务融合、AIGC网络、高性能计算（HPC）、大数据分析等多种业务场景提供卓越的网络服务。

对比社区版SONiC，AsterNOS在以下方面做了大量功能补充和增强：

支持EVPN多归属

与MC-LAG 解决方案相比，EVPN Multi-homing不仅能更好地解决可扩展性和流量负载平衡方面的限制，还能提高 VXLAN 接入端的可靠性。

参阅：MC-LAG还是Multi-Homing？探讨网络通信高可用性的新选择

思科风格命令行

此外，AsterNOS 完全支持 Cisco风格的命令行模式，大大降低了运维端的学习成本。下面是我们在使用 AserNOS 的交换机上演示以不同的命令行模式（Cisco-like Klish/Linux Bash）配置 VLAN

交换机堆叠是一种网络技术，通过将多台交换机物理连接并逻辑上组成一个单一的高性能交换系统，以提供更高的网络性能、可靠性和可扩展性。本文将介绍交换机堆叠的概念、工作原理以及在企业网络中的应用。

随着企业网络规模和带宽需求的不断增长，构建高性能、可靠的网络基础设施变得至关重要。在这样的背景下，交换机堆叠技术应运而生。交换机堆叠是一种网络技术，通过将多台交换机物理连接并逻辑上组成一个单一的高性能交换系统，以提供更高的网络性能、可靠性和可扩展性。

交换机堆叠的核心思想是将多台交换机视为一个逻辑单元，形成一个共享的交换平面。这样做的好处是：

1. 提升网络性能：交换机堆叠可以提供更高的网络性能。通过将多台交换机物理连接在一起，数据可以在这些交换机之间以高带宽的方式传输，从而降低数据传输延迟并提高网络响应速度。此外，堆叠技术还可以实现交换机之间的负载均衡，确保网络流量得到有效的分配。
2. 增强网络可靠性：交换机堆叠可以增强网络的可靠性。当其中一台交换机出现故障时，堆叠系统可以自动检测到并将故障交换机排除在堆叠集群之外，而不会对整个网络造成中断。这种冗余设计提高了网络的容错性和可靠性。
3. 实现网络可扩展性：交换机堆叠可以实现网络的可扩展性。通过将多台交换机组成一个逻辑单元，可以轻松地扩展网络规模。当需要增加更多的交换机时，只需简单地将新的交换机添加到堆叠中，而无需对整个网络进行复杂的重配置或重新布线。

交换机堆叠的工作原理是通过特定的物理连接和协议来实现的。在堆叠集群中，一台交换机被指定为主交换机（Master Switch），其他交换机则作为成员交换机（Member Switch）连接到主交换机上。主交换机负责管理整个堆叠集群，包括配置和控制交换机的功能。成员交换机则通过特定的堆叠协议与主交换机进行通信，共享交换机的配置和状态信息。

交换机堆叠技术在企业网络中有广泛的应用。它可以用于构建高密度数据中心网络、提供高可靠性的核心交换网络以及构建大规模企业校园网等。通过堆叠技术，企业可以简化网络管理和维护，减少物理设备数量和复杂性，提高网络的灵活性和可管理性。

总结：交换机堆叠是一种关键的网络技术，通过将多台交换机物理连接并逻辑上组成一个单一的高性能交换系统，提供了更高的网络性能、可靠性和可扩展性。通过堆叠技术，企业可以构建高性能的网络基础设施，实现快速的数据传输和高可靠性的网络连接。交换机堆叠技术在企业网络中具有广泛的应用前景，为企业提供了灵活、可管理和可扩展的网络解决方案。

BGP EVPN（Border Gateway Protocol Ethernet Virtual Private Network）是一种用于构建数据中心互联的技术。它提供了一个灵活、可扩展的解决方案，可以在多个数据中心之间建立高效的互联。

Multi Homing 是 BGP EVPN 技术中的一个重要概念，它允许数据中心网络中的设备同时连接到多个交换机，从而提高网络的可靠性和可用性。当一个交换机或链路出现故障时，设备可以快速切换到备用路径，从而保证业务的连续性。

BGP EVPN Multi Homing 主要包括以下几个方面：

Active-Active 和 Active-Standby

在 BGP EVPN Multi Homing 中，设备可以同时连接到多个交换机，这些连接可以是 Active-Active 或 Active-Standby。Active-Active 意味着所有连接都处于活动状态，数据可以通过任何连接发送和接收。Active-Standby 意味着只有一个连接处于活动状态，其他连接处于备用状态，只有在活动连接出现故障时才会被激活。

Symmetric 和 Asymmetric

BGP EVPN Multi Homing 还可以分为 Symmetric 和 Asymmetric 两种模式。Symmetric 模式是指所有连接都有相同的带宽和优先级，可以同时使用；而 Asymmetric 模式则是指连接之间存在带宽和优先级的差异，需要进行流量调度和负载均衡。

Single-Active 和 Multiple-Active

BGP EVPN Multi Homing 还可以分为 Single-Active 和 Multiple-Active 两种模式。Single-Active 模式是指只有一个连接处于活动状态，其他连接处于备用状态；而 Multiple-Active 模式则是指多个连接都处于活动状态，并且可以同时使用。

前缀同步和 MAC 地址同步

当设备同时连接到多个交换机时，BGP EVPN Multi Homing 还需要进行前缀同步和 MAC 地址同步。前缀同步是指在多个交换机之间同步设备的 IP 地址和路由信息，以确保数据可以正确到达目的地。MAC 地址同步是指在多个交换机之间同步设备的 MAC 地址信息，以确保数据可以正确转发。

LACP 和 VRRP

为了提高网络的可靠性和可用性，BGP EVPN Multi Homing 还可以使用 LACP（Link Aggregation Control Protocol）和 VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）等协议。LACP 可以将多个物理连接绑定成一个逻辑连接，提高带宽和可靠性；VRRP 可以将多个路由器虚拟成一个虚拟路由器，提供冗余和负载均衡功能。
总之，BGP EVPN Multi Homing 是一种非常重要的技术，它可以提高数据中心网络的可靠性和可用性，确保业务的连续性。通过了解其原理和实现方式，可以更好地应用和管理 BGP EVPN 技术，为企业的业务发展提供更好的支持。

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