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Quidway® S8500万兆核心路由交换机体系架构介绍( 二 )

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5、S8500采用了Crossbar交换矩阵做为核心交换网，使整机交换容量达到720G，并且具有可平滑扩容到1.44T, 乃至2.88T的能力 。线卡内部采用Crossbar和共享缓存相结合的交换结构，Crossbar使线卡容量具有良好的可扩展性，共享缓存提高了系统吸收突发的能力，从而可以平滑网络流量，减少因突发引起的数据丢失 。如图6 。
图6 S8500交换体系架构
S8500交换网络支持复杂的流控反压机制，从任何一个交换网端口到另外任何一个交换网端口有多达8个VoQ队列，可有效的避免头阻塞，避免系统因局部阻塞导致的整个系统阻塞，并且可以保证优先级高的数据得到优先处理，提高整个系统的QoS指标 。S8500交换网基于可变长度Cell交换，Cell的长度范围是4－64字节 。Cell交换与Packet交换相比，因为Cell的长度远小于Packet，所以Cell交换能以更小的粒度减小数据流的抖动，提高系统流量的均匀性，从而提高系统的QoS，同时避免了短包等长包的现象 。一般基于Cell的交换网都是定长交换，这种交换会产生N 1问题 。例如：某系统Cell长度为64字节，有一个数据包长度为65字节，因为Cell为定长，所以这个数据包会被拆分成2个64字节的Cell，这样长度变成了2x64＝128字节，与原数据包长度65字节相比，几乎长了一倍，这就是所谓的N 1问题 。N 1问题会浪费带宽，极限情况下几乎浪费一半带宽，就象上述的例子 。而S8500通过采用变长Cell技术巧妙的解决了这个问题 。在S8500交换网络中，Cell的长度的范围是4－64字节，变化的粒度是4字节，既Cell的长度可以是4、8、12、16 …… 64字节 。例如，一个长度为262字节的数据包会被拆分成5个Cell，Cell0＝Cell1＝Cell2＝Cell3＝64字节，Cell4＝8字节 。因此最后一个Cell可以根据实际情况选择最佳长度，这样就有效避免了N 1问题 。
因此S8500的交换体系架构是以Crossbar为核心，以共享缓存为补充的三级分布式交换网络 。这种体系架构使S8500具有大容量、高性能、高可靠性等特点，具有优良的扩展能力 。
二、 平滑升级能力
S8500在设计上充分考虑了未来的平滑升级能力 。S8500采用了业界扩展性最好的Crossbar交换网，这种交换网具有天然的可扩展性，另外在系统设计上为将来容量升级预留了充足的资源 。S8500的背板带宽是按3.6T设计的，可以在不更换背板的情况下保证系统交换容量从720G升级到1.44T再到2.88T 。系统设计充分考虑了向下兼容能力，所有老的线卡都可以在升级后的系统中工作 。所以在容量升级过程中，只需要更换交换网板，而且在升级过程中可以保证不中断业务：先将备用网板换下，然后更换主用网板 。升级后的系统支持大容量线卡和所有老线卡 。

1、从720G升级到1.44T
目前S8500支持720G交换容量，但是背板已经预留了足够的线路资源支持系统升级的1.44T 。升级到1.44T必须更换网板，同时启用背板预留的线路资源 。升级后的网板交换容量扩大一倍，系统支持40G线卡，既可以线速支持48GE线卡，线速支持4x10GE线卡 。如图7所示
图7; 1.44T系统
2、从720G或1.44T升级到2.88T
S8500支持交换容量升级到2.88T，需要做的工作也是仅仅更换大容量交换网板 。在系统容量为720G或1.44T时，背板SerDes工作在3.125G 。升级到2.88T后，新的交换网板支持SerDes工作到6.25G，因此背板带宽提高了一倍 。升级后的系统支持80G线卡，既可以线速支持8x10GE线卡 。应该指出的是，升级后的系统兼容所有老的线卡，网板与老线卡之间的SerDes工作在3.125G，与新线卡之间的SerDes工作在6.25G，如图8所示，红色SerDes总线工作在6.25G 。
图8 2.88T系统
三、; 全分布式业务处理模式

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