?合肥三訊科技有限公司? ?14年安防監控智能化項目經驗

　　堆疊是指將一臺以上的交換機組合起來共同工作，以便在有限的空間內提供盡可能多的端口。多臺交換機經過堆疊形成一個堆疊單元。可堆疊的交換機性能指標中有一個"最大可堆疊數"的參數，它是指一個堆疊單元中所能堆疊的最大交換機數，代表一個堆疊單元中所能提供的最大端口密度。堆疊與級聯這兩個概念既有區別又有聯系。堆疊可以看作是級聯的一種特殊形式。

　　它們的不同之處在于：級聯的交換機之間可以相距很遠(在媒體許可范圍內)，而一個堆疊單元內的多臺交換機之間的距離非常近，一般不超過幾米;級聯一般采用普通端口，而堆疊一般采用專用的堆疊模塊和堆疊電纜。一般來說，不同廠家、不同型號的交換機可以互相級聯，堆疊則不同，它必須在可堆疊的同類型交換機(至少應該是同一廠家的交換機)之間進行;級聯僅僅是交換機之間的簡單連接，堆疊則是將整個堆疊單元作為一臺交換機來使用，這不但意味著端口密度的增加，而且意味著系統帶寬的增加。

　　菊花鏈式堆疊是一種基于級連結構的堆疊技術，對交換機硬件上沒有特殊的要求，通過相對高速的端口串接和軟件的支持，最終實現構建一個多交換機的層疊結構，通過環路，可以在一定程度上實現冗余。

　　但是，就交換效率來說，同級連模式處于同一層次。菊花鏈式堆疊通常有使用一個高速端口和兩個高速端口的模式，使用一個高速端口(GE)的模式下，在同一個端口收發分別上行和下行，最終形成一個環形結構，任何兩臺成員交換機之間的數據交換都需繞環一周，經過所有交換機的交換端口。

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　　效率較低，尤其是在堆疊層數較多時，堆疊端口會成為嚴重的系統瓶頸。使用兩個高速端口實施菊花鏈式堆疊，由于占用更多的高速端口，可以選擇實現環形的冗余。菊花鏈式堆疊模式與級連模式相比，不存在拓撲管理，一般不能進行分布式布置，適用于高密度端口需求的單節點機構，可以使用在網絡的邊緣。

　　菊花鏈式結構由于需要排除環路所帶來的廣播風暴，在正常情況下，任何時刻，環路中的某一從交換機到達主交換機只能通過一個高速端口進行(即一個高速端口不能分擔本交換機的上行數據壓力)，需要通過所有上游交換機來進行交換。

　　菊花鏈式堆疊是一類簡化的堆疊技術，主要是一種提供集中管理的擴展端口技術，對于多交換機之間的轉發效率并沒有提升(單端口方式下效率將遠低于級連模式)，需要硬件提供更多的高速端口，同時軟件實現UP LINK的冗余。菊花鏈式堆疊的層數一般不應超過四層，要求所有的堆疊組成員擺放的位置足夠近(一般在同一個機架之上)。

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　　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。

　　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。

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　　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。

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　　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。