Force10数雷竞技电脑网站据中心交换机提供了令人印象深刻的性能

高端口密度、高吞吐量和非常低的延迟是数据中心的基本要求，而Force10的新S4810机架顶部交换机满足了所有的要求。雷竞技电脑网站

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世界上最快的一些超级计算机中都有Force 10开关|我们如何进行我们的测试

与此同时，清晰的选择测试揭示了数据中心交换机中越来越多的“商用硅”芯片的一些有趣的限制。测试发现在直通延迟方面存在异常;媒体访问控制地址学习;和链接聚合故障转移处理。除了开关芯片，S4810还在组播可扩展性方面产生了混合结果。

S4810是一个有多个接口选项的1U机架顶部开关。它有48个SFP+端口用于1G/10G以太网(我们测试了48个10G以太网收发器)和4个QSFP+端口用于40G上行。使用10GBase-SR收发器，开关在空闲时消耗202瓦，在数据面完全加载时消耗219瓦。

开关运行Force10操作系统（FTOS），其包括一个命令行接口（CLI）这是近克隆思科的iOS。有经验的用户思科不会有任何麻烦配置和管理此开关。

虽然我们测试了作为二层数据中心设备的交换机，但它也支持三层特性，包括主要的IPv4路由雷竞技电脑网站协议和的静态路由IPv6通过价值2,000美元的软件升级，实现了流量。

值得注意的是，根据Force10完成的功能调查问卷，交换机还不支持一些关键的数据中心协议。雷竞技电脑网站这些包括数据中心桥接扩展(雷竞技电脑网站DCBX);基于优先级的流量控制(PFC);802.1 qau拥塞通知;和802.1Qaz流量整形。Force10表示，这些功能将在2011年第三季度发布。(点击链接特征调查问卷和测试结果电子表格)。

单播性能

我们使用同样的方法以测试S4810在我们2010年1月的比较10G以太网机架顶部交换机。这次唯一的不同是，我们在测量第2层单播和多播性能时使用了48个端口，而不是24个端口。

在S4810搭起坚实的数字，当涉及到基本的单播流量处理。它提供线速吞吐量，无论单播帧的大小。更妙的是对延迟敏感的应用，S4810提供了存储 - 转发方式下，亚微秒的平均延迟。这是我们测试过的突破微秒屏障的第一存储 - 转发交换机之一。

我们预计平均延迟要低仍与S4810配置为切断装置，但事实并非总是如此。为256个字节，以及较大的帧尺寸，直通潜伏期比在存储和转发模式的等效测试显著更高。此外，直通延迟与帧长度增加。

通常直通式设备通常有两个属性:他们往往是非常快(因为他们开始转发帧之前完全收到,与存储转发设备等到整个帧缓存之前切换)他们有大致相同的平均延时无论帧长度。

对于S4810，这些属性比直通属性更好地描述存储和转发结果。

S4810中使用的broadcom56845应用专用集成电路(ASIC)的一个特性可以部分解释这一点。根据Force10，芯片仍然在存储和转发模式为小于624字节的帧，甚至当设置为直通操作。这可以解释中长度帧(比如256到624字节之间)的直通延迟更高的原因，但对于较长的帧，直通延迟更高的原因仍然令人费解。测试rfc需要不同的存储转发和直通延迟测量方法，我们反复检查结果，以验证我们为每种方法都使用了适当的方法。Force10和其他实验室也证实了这种行为。

考虑到延迟的结果，我们建议将交换机保留为默认的存储转发模式。这样做有性能优势，用户还可以从存储和转发操作提供的错误检查中获得额外的好处。

MAC地址的能力

另一个异常出现在对MAC地址容量的测试中。MAC地址容量决定了一个交换机可以连接多少台设备。这个度量尤其重要虚拟化和云计算，其中，在单个广播域的虚拟机计数可上升到几万。

该S4810的数据表指出它的MAC容量128000;在实践中，我们发现了极限要稍低，均取决于哪个组，我们使用伪随机地址117145个地址。交换机ASIC的散列算法占差别。为了节省存储器和速度查找时间，ASIC的存储每个MAC地址的散列。一组特定的完美匹配给定的哈希算法，没有两个散列不断重叠或将地址的“碰撞”。在实际应用中的厂商无法预测地址的客户会用什么，所以有些冲突是不可避免的。

更重要的是，交换机在生产中实际可以学习的地址数可能远低于11.7万。通常，只使用三个端口进行地址容量测试。当我们将Spirent TestCenter流量生成器配置为提供一组跨48个端口的近100,000个伪随机地址时，由于散列冲突，交换机只学习了其中大约94,000个伪随机地址。通过反复试验，我们发现当我们将地址分布到48个端口时，交换机最多可以学习大约25000个地址而不发生哈希冲突。

可以肯定的25000个地址仍然是一个庞大的数字，足够多的绝大多数数据中心。雷竞技电脑网站话又说回来，虚拟化的一些重度用户已经正在推动这个数字之上。此外，我们认为数据表的数字应该给用户对交换机的性能，而不是理论上的最佳情况估计的范围有意义的指导。

链路聚合的公平性

S4810允许最多8个端口被合并到一个链路聚合组(LAG)中，并使用链路聚合控制协议(LACP)动态地添加和删除延迟成员。我们让一个延迟成员脱机(在链路或收发器故障时可能会发生这种情况)，以查看交换机如何在延迟的其余成员之间分配该端口的通信流。

流量分配是不是在这个故障转移测试均匀。我们禁用的端口后，交换机重新分配其所有的流量在LAG前两个端口。在轻载的网络，这将不会是一个问题，但它可能会导致在高负荷的LAG超额和帧丢失。不过，这是在我们看到在去年的测试中，从失败的LAG端口的所有流量进行再分配只是一个其他LAG成员有些交换机LAG行为的改善。

作为单播性能的最后测试，我们检查了S4810的“正向压力”，这是一些交换机使用的一种机制，通过非法快速转发帧来避免拥塞。S4810没有这个问题。它的时钟被设置为比以太网的理论线速率快40ppm，但这在以太网规范允许的100ppm的容忍范围内。

多播性能

我们测量了S4810的用的IGMP组容量测试组播性能;组加入和离开时间;和吞吐量和延迟。前两个这些应力通过交换机的软件和CPU的交换机的控制平面的，而可以通过经由ASIC强调数据平面。

通过IGMP窥探，交换机在容量测试中学习了3000组广播。这个数字比去年测试的所有交换机都要高，只有一台例外。对于需要大量多播组的交易和视频会议应用程序来说，这个数字非常有用。

switch的加入/离开时间是另一个故事。由于所有接收器订阅了989个多播组，S4810平均花费21.7秒加入每个组，18.3秒离开组。这比去年测试中的大多数交换机要高得多，去年的测试也处理了989个组。S4810的最大加入和离开时间更高，分别为49.8和53.7秒。这些高IGMP处理时间表明开关的CPU过载。

我们在重新启动交换机后立即运行此测试(以及组容量测试)时看到了一条缓冲区溢出消息，这是超载的更多证据。开关在第二次和随后的测试迭代中没有显示此消息，这表明当涉及到大量组数时，初始加载多播软件模块到内存中存在问题。我们看到的另一个问题(在所有迭代中，而不仅仅是第一次迭代)是，交换机的CLI错误地将同一个端口作为给定多播组的成员报告了两次。

Force10公司表示，它复制的这些结果在内部，发现低得多的加入和离开时间 - 1秒或更少 - 当100组分别，而不是参与的近1000名。该供应商还表示，在做这个新的平台，更多的优化工作。

最后一组的多播试验检验开关的吞吐量和等待时间，再次使用989组。在这些测试中，我们配置的Spirent TestCenter流量发生器，以多播业务发送到一个端口，并作为剩余的47个端口的多播订户。

交换机提供了组播流量的线路速率吞吐量，但巨型帧除外。对于这9216字节的帧，最高的零丢失率大约相当于98.5%的行率。这有点令人惊讶，因为大多数数据中心交换机在所有情况下都提供线路速率吞吐量，单播和多播都一样。另一方面，巨帧通常用于单播而不是多播传输(想想备份和灾难恢复应用程序);因此，对于大多数用户来说，多播巨吞吐量的结果可能不是一个问题。

平均和最大组播延迟与存储转发模式下的交换机的单播延迟大致相当。

对于网络管理员，其最重要的开关要求高端口密度和非常低的延迟，在S4810是一个不错的选择。在S4810仍然有更多的工作在数据中心领域做的功能支持和组播处理速度。雷竞技电脑网站这些涉及软件修复和Force10公司表示，他们已经在工作。硬件异常，如那些涉及MAC地址学习和链路聚合故障转移，也很难修复和可能需要更长的地址。

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纽曼是Network World实验室联盟的成员，也有个足球雷竞技app是Network Test的总裁，Network Test是一家独立的测试实验室和工程服务咨询公司。可以通过dnewman@networktest.com联系到他。