【51CTO.com獨家特稿】我們對13家廠商的產品（10Gb以太網交換機）進行了測試。除了6家主流的廠商之外（Arista、 Blade、 Cisco,、Dell、 Extreme、HP ProCurve），我們還將對3Com/H3C、Brocade、Enterasys、Force10、 Fujitsu、Juniper以及Raptor的產品進行測試。

3Com/H3C（在此次測試期間已被HP收購）因缺乏樣品（隨后你將了解到，我們會通過HP公司獲取相關樣品）而宣布不參加此次測試。隨后Brocade、Enterasys、Force10 以及Juniper也宣稱缺乏樣品。Fujitsu 和Raptor對我們的此次測試邀請沒有做出相關回應。這些網絡設備大鱷的缺席，多少令我們有些失望，希望在未來的測試中能夠獲得他們的支持。51CTO編輯注：H3C近期斷絕了一切外部媒體宣傳，不知道是否是因為處境較為尷尬所致。

我們將在10個方面對這些交換機的性能進行評估：外觀、管理及易用性、耗電量、MAC地址容量、單播和多播的吞吐量、單播和多播的延時和抖動、鏈路聚合的公平性、多播組的通量、多播的加入/退出時延，以及轉發耐受能力（forward pressure）。51CTO編輯注：對于一般情況下交換機的使用性能優劣評估，需要注意的主要是6點——功能，應用級QoS保證，VLAN支持，網管功能，鏈路聚合，支持VRRP協議。

除前兩個方面之外，我們均使用Spirent 測試中心的故障產生/分析器（配備了24個10Gb以太網過濾CV模塊和10GBase-SR的無線收發機）對這些交換機進行測試。

對交換機的外觀評估，我們請供應商完成了一份細節調查問卷。但我們并沒有對問卷中的每一項問題的答案進行一一核實。

對管理及易用性的評估結果，我們是通過在測試期間對交換機相同功能的使用結果和外觀調查問卷的反饋信息進行評估的。（例如，是否支持網絡管理功能）

我們使用Fluke 322 和Fluke 335鉗型表（clamp meter）對各交換機的耗電量進行測試。此次測試包括三個方面：AC線電壓、空閑時刻AC線電流和滿負荷狀態AC線電流。我們通過配置Spirent測試中心，讓其為交換機每個端口提供現行頻率的通信流量，從而使交換機的控制線和數據線達到滿負荷運轉狀態。我們通過電壓和電流的乘積來獲得功率值，然后我們從交換機上將12個無線收發機取下并重復此種方法(計算空閑時刻的功率)。

對MAC地址容量的測試，我們是在Spirent 測試中心按RFC 2889標準進行測試得。該標準可以進行一次二進制搜索以確定一臺交換機在未受到泛洪攻擊（flooding）的情況下可以獲悉的最大MAC地址數目。在此項數據的測試過程中，Spirent 數據中心的MAC地址存活時間設置為受測交換機MAC地址存活時間的兩倍。

對單播吞吐量、延時和抖動的測試，我們設置Spirent數據中心向所有的交換機端口以全網狀格局的方式提供通信流量。在每項數據的測試中，我們分別進行了為期60秒的64、65、108、 256、 1518以及 9216字節每幀的運行測試，并使用二進制搜索來確定交換機的吞吐頻率。在使用每一個特定字節數的幀測試時，我們均對交換機的吞吐量、平均和最大延時，以及平均和最大抖動進行了測試。

對于多播的吞吐量、時延及抖動測試，我們使用了與單播測試相同字節數的幀進行測試。這里，我們配置一個單獨的Spirent數據中心端口來發送多波通信流量，并讓剩余的23個端口加入到相同的989個多播組中。

對于鏈路聚合的公平性測試，我們對Sprient數據中心進行了配置，使其作為使用LACP協議（Link Aggregation Control Protocol，鏈路聚合控制協議）的鏈路聚合中的一員與主機上的其他七個端口進行數據傳輸的競爭。最初，我們引入了包含八個端口鏈路聚合組（LAG），并且向其他七個端口提供單項通信流量（方向為從在測試中心上的競爭端口到交換機，然后再到數據中心上LAG成員，然后到測試中心的競爭主機）。為了避免LAG其他成員的通信流量競爭，我們只發送10%的線性頻率通信流量。然后，我們關閉一個在數據中心端口上的LACP，并向擁有8個成員的LAG測試發送相同通信流量。對于這兩種情況，我們將記錄從每個LAG成員處接收到的數據包，并將接收到的數據幀數量與標準數對比，然后再進行公平性的計算分析。

對于多播組容量的測試，我們將在Spirent數據中心使用RFC 3918標準。這個標準加入了一個數量固定的組，然后嘗試向所有組發送通信流量。測試儀器使用二進制搜索來確定成功加入組的最大數量。如果交換機的通信流量成功發送到所有組中，那么該交換機便通過此項測試。如果有一個或更多的組未加入進來，那么交換機未通過此項測試。我們使用了最極端的測試環境，該環境中會將23個端口上的接收器同時加入到所有組里面。

對多播組的加入/離開時延測試，我們再次在數據中心上使用RFC 3918標準。此次測試與吞吐量和延時測試使用的方法截然相反：即使IGMP監聽表為空，我們仍然向交換機發送多播通信流量。然后，我們向所有接收者端口發送IGMP加入消息。“加入延時”是指從“指定端口上發送加入消息”到“接收到第一個來自該端口上工作組的多播幀”的時間差。對于延時測試，也有其他的評估方法：我們將計算從“發送第一個離開消息”到“交換機停止向該端口工作組發送消息”的時間差。

對轉發耐受能力的評估，我們再次在使用數據中心上使用RFC 2889標準。該標準允許用戶設置一個違法的數據幀發送時間間隔——小于802.3以太網標準的12比特的時間間隔。由于Spirent數據中心發送到交換機的通信流量速度要大于正常規定的速度，因此交換機將會丟失部分通信流量——但它的發送頻率或多或少會透露出它的時鐘速率設置的是多少。#p#

當數據中心的管理者們完成了對他們服務器的鞏固和虛擬化之后，下一階段他們的工作重點便轉移到擴大流量上來。接下來，我們將看到一些頂級架構的數據中心交換機，了解它們是如何提供高速、可測量、冗余、虛擬化支持，以及在普通以太網交換機中見不到的其他一些特性。

這次分析測試的交換機中，每臺至少支持24個10Gb接口。這些交換機分別來自Arista Networks、Blade Network Technologies、Cisco、Dell、Extreme以及HP。我們在10個不同的方面對這些產品作了比較，并對它們進行了為期三個月嚴格的、專業的測試。51CTO編輯注：具體評測項目，請看頂級萬兆以太網交換機評測——流程篇。

盡管每種交換機都有各自的一些獨特優勢，但我們仍然把Arista公司的DCS-7124S 和Blade公司的G8124排在首位。由于在外觀和性能方面的完美結合——特別是在延時和抖動方面的優越表現——這兩種交換機均贏得了Clear Choice大獎。另外，Dell及Extreme公司的產品表現得也很出色。

Cisco和HP公司的產品表現最令人感到意外。Cisco公司的Nexus 5010是唯一完成全部數據/存儲收斂測試的交換機，它為數眾多的特性中甚至還包括對虛擬化的良好支持。但高延時、不易操作，以及多播時的高掉包率拖累了Nexus在此次測試中的排名，不幸落敗，名列第三。HP ProCurve公司的6600-24XG是此次測試中最中規中矩的產品。盡管它在MAC地址擴展一項上表現優異，但它是唯一一款在單播和多播中不提供線性頻率吞吐量交換機。

為了方便交換機之間的比較，我們讓供應商們完成了一份詳細的性能調查問卷。雖然供應商們回答了100多個問題，但這里我們只關注幾個（問題中的）主要的差異。

當然，在這些問題中我們并不討論這些交換機的價格差異，因為這些產品的實際價格與它們的標價存在著很大的差異。

51CTO編輯注：查看這六款交換機的圖片，請點擊10Gb以太網交換機爭鋒 六大品牌一覽(組圖)。

基本特性比較

Arista、Blade以及Cisco公司的交換機均提供對G比特和10G比特以太網收發器的支持。由于數據中心正從（當前主流服務器使用的）G比特連接向10G比特連接轉變（極有可能在隨后一兩年中出現，特別是在被植入該功能的服務器主板上出現），此項特性顯得極為有用。

Cisco公司的Nexus 5010 是唯一提供本地Fibre Channel接口和完整以太網Fibre Channel（FCoE）功能支持的交換機。Fibre Channel選項包括 2G、4G、和 8G三個版本。所有其他的交換機也能提供FCoE的流量支持，盡管它們在設計時就已經考慮到IPv6的報頭問題，但它們均只有1個比特的選項用于表明該以太網交換機是否用于支持IPv6。

所有的交換機均支持備用電源供應器，除了Extreme的產品之外其他產品均支持備用風扇。Arista和Blade公司的產品還提供了備用的帶外（out-of-band）管理端口。Arista、Cisco、Dell和HP公司交換機的風扇采用了熱交換技術。

氣流是數據中心非常關注的一個問題，供應商們提供了不同的解決方案來避免它們的交換機過熱。Arista、Blade和HP公司的交換機可以配置氣流方向是從前向后還是從后向前（客戶可依據交換機所處環境進行合適的配置）。Cisco公司的交換別出心裁的設計將端口放置在交換機的背面、將電源放置在交換機側面；他們認為這樣的設計才是最優方案。

盡管與虛擬機相連的數據中心交換機主要工作在2層交換機模式，但當前很多網絡設計都或多或少支持一些3層路由功能。在測試過程中，除了Cisco Nexus 5010，其他所有的交換機均可在子網內部對數據包進行路由操作（以靜態方式或使用最短路徑優先OSPF算法的方式）。Blade、Dell以及Extreme公司的交換機還支持為路由IPv6數據包而開發的OSPFv3算法。

數據中心交換機在服務器和內聯交換機（inter-switch）上均支持故障切換（failover）協議，使該協議不但增加了交換機運行時間，而且也減少了對其他冗余協議（如生成樹協議）的需求。對于服務器和內聯交換機上的連接，所有交換機均支持連接聚合，從而使所有物理連接都綁定在一個單獨的邏輯連接上。

由于對內聯交換機上生成樹協議的強化或是采用了新的算法，一些供應商的產品性能得到了很大的提升。Arista公司產品的多連接聚合（MLAG）技術允許主動/主動、服務器多主機連接和內聯交換機連接（以上兩種連接均使用了標準連接聚合控制協議LACP）。Blade Neworks公司的產品提供熱鏈接，即一臺使用內聯交換機連接方式的主動/被動的備用機器（可選擇性的使用生成樹協議）。

Cisco公司的Nexus交換機采用了虛擬端口通道（VPC)，這種技術允許對圍繞在多物理端口的邏輯服務器和內聯交換機進行定義。由于對標準以太網自動保護交換機協議的支持，Extreme公司的Summit x650可以進行交換機間的主動/被動故障切換；而HP ProCurve的交換機則采用了私有主動/主動網狀（mesh）協議以平衡上游交換機的負載。

Arista公司的MLAG提供了基于標準（使用LACP，并可與支持連接聚合的其他設備一起協同工作）和以主動/主動模式進行操作的雙重好處。為了便于對Nexus交換機內部或在交換機之間的多個虛擬交換機和路由器進行管理，Cisco公司的VPC（只針對私有機器）也提供了類似的服務。

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原文：How We Tested 10Gigabit Ethernet switches  作者：David Newman