交換機的級連與堆疊

星型堆疊技術是一種高級堆疊技術，對交換機而言，需要提供一個獨立的或者集成的高速交換中心（堆疊中心），所有的堆疊主機通過專用的（也可以是通用的高速端口）高速堆疊端口上行到統一的堆疊中心，堆疊中心一般是一個基于專用ASIC的硬件交換單元，根據其交換容量，帶寬一般在10－32G之間，其ASIC交換容量限制了堆疊的層數（見圖四）。

星型堆疊

星型堆疊技術使所有的堆疊組成員交換機到達堆疊中心Matrix的級數縮小到一級，任何兩個端節點之間的轉發需要且只需要經過三次交換，轉發效率與一級級連模式的邊緣節點通信結構相同，因此，與菊花鏈式結構相比，它可以顯著地提高堆疊成員之間數據的轉發速率，同時，提供統一的管理模式，一組交換機在網絡管理中，可以作為單一的節點出現。

星型堆疊模式適用于要求高效率高密度端口的單節點LAN，星型堆疊模式克服了菊花鏈式堆疊模式多層次轉發時的高時延影響，但需要提供高帶寬Matrix，成本較高，而且Matrix接口一般不具有通用性，無論是堆疊中心還是成員交換機的堆疊端口都不能用來連接其他網絡設備。使用高可靠、高性能的Matrix芯片是星型堆疊的關鍵。一般的堆疊電纜帶寬都在2G-2.5G之間（雙向），比通用GE略高。高出的部分通常只用于成員管理，所以有效數據帶寬基本與GE類似。但由于涉及到專用總線技術，電纜長度一般不能超過2m，所以，星型堆疊模式下，所有的交換機需要局限在一個機架之內。

可見，傳統的堆疊技術是一種集中管理的端口擴展技術，不能提供拓撲管理，沒有國際標準，且兼容性較差。但是，在需要大量端口的單節點LAN，星型堆疊可以提供比較優秀的轉發性能和方便的管理特性。級連是組建網絡的基礎，可以靈活利用各種拓撲、冗余技術，在層次太多的時候，需要進行精心的設計。對于級連層次很少的網絡，級連方式可以提供最優性能。例如，在需要擴展為兩倍端口的網點，使用星型堆疊邊緣之間需要交換三次，級連模式和菊花鏈式堆疊需要交換兩次，星型堆疊模式需要更大的投資，菊花鏈式堆疊模式需要占用更多的高速端口，普通級連成為最經濟和高效的組建方式。另外，還可以利用從前已有的交換設備，不需重復投資，但是，這兩臺設備需單獨管理（見圖五）。

傳統的堆疊技術應用往往受限于地理位置的限制，往往需要放置在同一個機架，在高密度端口應用時，會給布線帶來困難。所以各大廠商紛紛積極尋求支持分布式堆疊技術。目前，華為公司Quidway S系列以太網交換機產品、Cisco系列以太網交換產品均提供集群管理模式。Quidway S系列以太網交換機采用華為統一的ＶＲＰ操作系統和統一的iManager網管系統。該網管系統支持中文界面，采用標準協議和開放技術，全面兼容主流網管平臺。Quidway S系列以太網交換機在華為二層交換全線速、三層交換全線速、業務交換全線速和QoS服務全線速“四個全線速”的設計思想指導下，充分利用產品開發的后發優勢，在產品的系統設計、擴展能力以及提供豐富的業務特性方面滿足寬帶城域網絡和企業網絡的需求，能為客戶提供更加高效、安全、易于擴展的客戶化解決方案。

以華為公司產品（HGMP）為例，通過集群管理模式的支持，可以在使用Quidway系列交換機通過通用級連模式構建的網絡上實現集中的配置和管理，一個LAN可以加入成為一個組，對于網管系統，一個組可以表現為同一臺設備，使用一個IP地址進行管理，相當于甚至優于從前堆疊組的管理效果。然而作為通用性的集中表現，組成員交換機在組內可以實現拓撲設計以及成員的分布式放置，而且堆疊端口可以任選設備支持的通用端口或者使用端口的匯聚，使得用戶可以獲得靈活控制交換網絡堆疊帶寬的能力，從而達到更高的靈活性要求。

對于不同的環境，選用不同的端口擴展模式的效果是不一致的。在當前情況下，普通的級連模式還是解決層次化網絡的主要的應用手段，星型堆疊模式是提供單節點端口擴展的簡單管理模式，而通過集群管理實現的分布式堆疊將是下一代堆疊的主要方式。