以太网四代交换机的演进史

　　多业务交换机

　　近年来，尤其是万兆以太网出现后，语音、视频、游戏等高带宽业务逐步开始普及，这些业务的开展和部署对网络设备的要求已经不仅仅是完成数据的连通性，还提出了一些新的需求，比如安全性、可靠性、QoS等。同时为了降低组网成本，简化管理维护，网络设备的功能出现了融合的趋势，这就催生了交换机支持多层转发，融合增值业务的能力。

　　由于ASIC芯片能力的限制，当前的多业务交换机采用了基本二、三层业务"叠加"上层增值业务的混合模型，在组网应用时对外呈现为多台物理设备，本质上是多台设备安装在同一机框内，没有实现真正的融合。因此，这种混合模型的多业务交换机距离客户心目中期望的真正多业务交换机还有一定差距。

　　典型产品：Cisco 6500系列交换机、Huawei S9700系列交换机。其中Huawei S9700交换机采用全分布式硬件转发架构，单机交换容量最大可达18.56Tbps，最大支持12个业务槽位，支持防火墙/NAT、负载均衡、无线AC、IPSec VPN等多种增值业务能力。

　　为了便于对比，我们把上面几代产品简单列表如下：

　　面向未来网络，第五代交换机呼之欲出

　　近几年来，云计算、BYOD移动办公、SDN、物联网、视频以及大数据等新概念层出不穷，引发了对高密度、高性能、更灵活、更大规模以太网的需求，由此引发了新一轮以太网交换技术的革命性增长。

　　总体来说，新业务环境对以太网交换机的期望集中在以下几个方面：

　　全可编程能力

　　业务灵活性是当前交换机面临的最大挑战。为了增加交换机的业务灵活性，厂商往往采用可编程ASIC技术实现多业务能力，但可编程ASIC仅具备部分可编程能力，如自定义报文解析，带来的业务灵活性非常有限，无法完全满足快速多变的业务需求。因此未来的交换机必须具备完全可编程能力才能满足快速变化的业务需求。用户通过升级软件的方式即可支持新业务，而无需更换硬件，保护客户的前期投资。

　　此外，为了达到简化管理、流量优化、快速部署的目的，SDN也正以不可阻挡之势冲击着现有网络架构，除了当前的Openflow1.3标准，各厂商也都在推出自己的SDN标准。SDN本身也要求下一代交换机必须具备完全可编程能力，确保网络能够平滑向SDN演进。