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提起核心交換機與一般交換器有什麼不同？相信很多朋友都有點迷惑，今天我們一起來了解下。
核心交換器並不是交換器的一種類型，而是放在核心層（網路主幹部分）的交換器叫核心交換器。
一般大型企業網路和網咖需要購買核心交換機來實現強大的網路擴充能力，以保護原有的投資，電腦達到一定數量才會要用上核心交換機，而基本在50台以下無需用核心交換機，有個路由器即可，所謂的核心交換器是針對網路架構而言，如果是幾台電腦的小區域網，一個8口的小交換器就可以稱之為核心交換器。
核心交換器與普通交換器區別
1、連接埠的區別
普通交換器連接埠數量一般為24-48個，網口大部分為千兆乙太網路或百兆乙太網路埠，主要功能用於存取用戶資料或匯聚一些存取層的交換器數據，這種交換器最多可以設定Vlan簡單路由協定和一些簡單的SNMP等功能，背板頻寬相對較小。
2、連線或存取網路區別
通常將網路中直接面向使用者連接或存取網路的部分稱為存取層，將位於存取層和核心層之間的部分稱為分佈層或匯聚層，存取層目的是允許終端使用者連接到網路，因此接入層交換器具有低成本和高端口密度特性。
匯聚層交換器是多台存取層交換器的匯聚點，它必須能夠處理來自存取層設備的所有通訊量，並提供到核心層的上行鏈路，因此匯聚層交換器具備更高的效能，較少的介面和更高的交換速率。
而網路主幹部分則稱為核心層，核心層的主要目的在於透過高速轉送通信，提供最佳化、可靠的骨幹傳輸結構，因此核心層交換器應用具有更高的可靠性、效能和吞吐量。
核心交換器的優勢
相比較普通交換器而言，資料中心交換器需要具備以下特質：大快取、高容量、虛擬化、FCOE、二層TRILL技術、可擴充性和模組冗餘等方面的特性。
1、大快取技術
資料中心交換器改變了傳統交換器的出埠快取方式，採用分散式快取架構，快取比一般交換器也大許多，快取能力可達1G以上，而一般的交換器只能達到2-4m。對於每埠在萬兆全線速條件下達到200ms的突發流量快取能力，從而在突發流量的情況下，大緩存仍能保證網路轉送零丟包，正好適應資料中心伺服器量大，突發流量大的特點。
2、高容量設備
資料中心的網路流量具有高密度應用調度、浪湧式突發快取的特點，而普通交換器以滿足互聯互通為目的，無法實現對業務精準識別與控制，在大業務情況下無法做到快速響應和零丟包，無法保證業務的連續性，系統的可靠性主要依賴設備的可靠性。
所以普通交換器無法滿足資料中心的需要，資料中心交換器需要具備高容量轉送特點，資料中心交換器必須支援高密萬兆闆卡，也就是48口萬兆闆卡，為使48口萬兆闆卡具備權限轉發，資料中心交換器只能採用CLOS分散式交換架構。
除此之外，隨著40G和100G的普及，支援8埠40G闆卡和4埠的100G闆卡也逐漸商用，資料中心交換器40G、100G的闆卡早已出現進入市場，從而滿足資料中心高密度應用的需求。
3.虛擬化技術
資料中心的網路設備需要具有高管理性和高安全可靠性的特點，因此資料中心的交換器也需要支援虛擬化，虛擬化就是把物力資源轉變為邏輯上可以管理的資源，以打破物理結構之間的壁壘，網路設備的虛擬化包括多虛一，一虛多等技術。
透過虛擬化技術，可以對多台網路設備統一管理，也可以對一台設備上的業務進行完全隔離，從而可以將資料中心管理成本減少40%，將IT利用率提高約25%。
4、TRILL技術
資料中心在建構二層網路方面，原先的標準是FTP協議，但其固有的缺陷如：STP是透過連接埠阻止來運作的，所有冗餘連結不進行資料轉發，造成寬頻資源的浪費，STP整網只有一顆生成樹，資料封包都要經過根橋中轉收才能到達，影響了整網的轉送效率。
所以STP將不再適合超大型資料中心的擴展，TRILL正是因為應了STP 的這些缺陷而產生，視為資料中心應用而生的技術，TRILL協定把二層配置和靈活性與三層融合和規模有效結合在一起，大二層不需要配置的情況下，就可以實現整網無環路轉送。 TRILL技術是資料中心交換器二層基本特性，這是一般交換器不具備的。
5.FCOE技術
傳統的資料中心往往存在一張資料網和一個儲存網絡，而新一代的資料中心網路融合趣事越來越明顯，FCOE技術的出現使網路融合成為可能，FCOE就是把儲存網的資料幀封裝在乙太網路幀內進行轉送的技術。要實現這項融合技術必然是在資料中心的交換器上，普通交換器一般不具備這些功能。
連結聚合、冗餘、堆疊、熱備份等這些功能也非常重要，決定了核心交換器在實際應用中的效能、效率、穩定性等。
一、鏈路聚合
是將兩個或更多資料通道結合成一個單一的通道，該通道以單一的更高頻寬的邏輯鏈路出現。鏈路聚合一般用來連接一個或多個頻寬需求大的設備，例如連接骨幹網路的伺服器或伺服器群。它可以用於擴展鏈路頻寬，提供更高的連接可靠性。
舉例：公司有2層樓，分別運作著不同的業務，本來兩個樓層的網絡是分開的，但都是一家公司難免會有業務往來，這時我們就可以打通兩層之前的網絡，使具有相互聯繫的部門之間高速通訊。如下圖：
如上圖所示，SwitchA和SwitchB透過以太鏈路分別都連接VLAN10和VLAN20的網絡，且SwitchA和SwitchB之間有較大的資料流量。使用者希望SwitchA和SwitchB之間能夠提供較大的連結頻寬來使相同VLAN間互相通訊。同時用戶也希望能夠提供一定的冗餘度，確保資料傳輸和連結的可靠性。
建立Eth-Trunk接口並加入成員接口，實現增加鏈路頻寬，2台交換器分別配置Eth-Trunk1 分別將需要通信的3條線路的端口加入Eth-Trunk1，設置端口trunk，允許相應的vlan通過；這樣兩樓的網路就可以正常通訊了。
二、鏈路冗餘
為了保持網路的穩定性，在由多台交換器組成的網路環境中，通常都會使用一些備份連接，以提高網路的效率、穩定性，這裡的備份連接也稱為備份鏈路或冗餘鏈路。
三、交換器的堆疊
透過專有的堆疊電纜連接起來，可將多台交換器堆疊成一個邏輯交換器。此邏輯交換器中的所有交換器共用相同的設定資訊和路由資訊。當向邏輯交換器增加和減少單體交換器時不會影響其效能。
疊加的交換器之間透過兩個環路連接起來。交換器的硬體負責將資料包在雙環路上做負載平衡。環路在這裡充當了這個大的邏輯交換機的背板的角色，在雙環路都正常工作時，數據包在這台邏輯交換機上的傳輸率為32Gbps。
當一個資料幀需要傳輸時，交換器的軟體會進行計算看哪條環路更可用，然後資料幀會被送到該環路上。如果一條堆疊電纜故障，故障兩端的交換器都會偵測到該故 障，並將受影響的環路斷開，而邏輯交換器仍然可以以單環的狀態工作，此時的資料包通過率為16Gbps。交換器的堆疊採用菊花鏈方式，連接的方式參考下圖。
堆疊增加交換器連接埠與頻寬的穩定性。
四、熱備份（HSRP)
核心交換器是整個網路的核心和心臟，如果核心交換器發生致命性的故障，將導致本地網路的癱瘓，所造成的損失也是難以估計的。所以我們在選擇核心交換器時，常常會看到有的核心交換器具有堆疊或熱備份等功能。
對核心交換器採用熱備份是提高網路可靠性的必然選擇。在一個核心交換器完全無法運作的情況下，它的全部功能便被系統中的另一個備份路由器完全接管，直到出現問題的路由器恢復正常，這就是熱備份路由協定。
實現HSRP的條件是系統中有多台核心交換機，它們組成一個“熱備份組”，這個組形成一個虛擬路由器。在任意時刻，一個群組內只有一個路由器是活動的，並由它來轉發資料包，如果活動路由器發生了故障，將選擇一個備份路由器來替代活動路由器，但是在本網路內的主機看來，虛擬路由器沒有改變。所以主機仍然保持連接，沒有受到故障的影響，這樣就較好地解決了核心交換器切換的問題。
為了減少網路的資料流量，在設定完活動核心交換器和備份核心交換器之後，只有活動核心交換器和備份核心交換器定時發送HSRP封包。如果活動核心交換器失效，備援核心交換器將接手成為活動核心交換器。如果備援核心交換機失效或變成了活躍核心交換機，將由另外的核心交換機被選為備援核心交換機。
當某台存取層交換器到主核心交換器的線路故障，切換至備機，資料流走向。
當存取層交換器1上聯至核心交換器A的資料鏈路故障，導致存取層交換器1的資料鏈路切換至核心交換器B，但在切換期間接取層交換器1分丟6個資料包，如上圖所示。
當伺服器與核心交換器A之間主鏈路發生故障（如線路、網卡等），伺服器主網卡切換至備用網卡上時，會丟6個資料包，但當主鏈路恢復以後，伺服器會自動從備用網路卡切換至主網卡，而這次切換時資料包不會遺失。