本文以华为CloudEngine 12800数据中心交换机为例，介绍华为框式交换机。
 

华为框式交换机产品概述

CloudEngine 12800 系列交换机是华为公司面向数据中心和高端园区推出的新一代高性能核心交换机。软件平台基于华为新一代的 VRP8 操作系统。在提供稳定、可靠、安全的高性能 L2/L3 层交换服务基础上，实现弹性、虚拟和高品质的网络。
CloudEngine 12800 系列采用先进的硬件架构设计，整机最大支持 551Tbps 交换容量，最高支持 576 个 100GE、576 个40GE、2304 个 25GE 或 2304 个 10GE 全线速接口。
CloudEngine 12800 系列具备业界领先的 Clos 交换架构和工业级的可靠性，以及严格的前后风道设计，并支持全面的虚拟化能力和丰富的数据中心特性。此外，CloudEngine 12800 作为新一代核心交换机采用了多种绿色节能创新技术，大幅降低设备能源消耗。
 

华为框式交换机产品型号和外观

CloudEngine 12800 系列提供 CloudEngine 12816、CloudEngine 12808、CloudEngine 12804、CloudEngine 12808S、CloudEngine 12804S 等五种产品形态。


 

华为框式交换机产品特点

超大交换容量

►CloudEngine 12800 系列整机最大支持 551Tbps 交换容量，满足云计算数据中心可持续发展需求，打造未来十年的稳定网络架构；
►CloudEngine 12800 系列和 CloudEngine 8800/6800/5800 系列 TOR 交换机联合组网，构建超大的无阻塞网络平台，单个网络实现高达数万 25GE/10GE/GE 服务器的接入。

3.6T 比特级高密线卡

►CloudEngine 12800 单线卡支持高达 3.6Tbps 的转发能力；
►支持高密度的 36*100GE/36*40GE/144*25GE/144*10GE 线速线卡；
►机最大支持 576 个 100GE、576 个 40GE、2304 个 25GE 或者 2304 个 10GE 线速端口。

24GB 超大缓存

►CloudEngine 12800 全业务接口（100GE/40GE/10GE/GE）均支持超大缓存能力；
►支持入口分布式缓存技术，更好的吸收数据中心浪涌流量；线卡最大支持 24GB 缓存。

4M 超大 FIB 表

►CloudEngine 12800 系列整机最高支持 4M 超大规格 FIB 表项，可用于大规模的容器网络；
►支持整机 MAC、FIB、ARP、ACL 等表项灵活可调，满足各种业务网络的动态需求。

VS 实现设备资源按需共享

►CloudEngine 12800 通过 VS（Virtual System）技术提供 1:16 设备虚拟化能力，将一台物理设备虚拟成多台独立的逻辑设备，满足多业务区（如生产区、办公区、DMZ 区等）或多租户共享核心交换机的需求；
►打造安全可靠的数据中心：网络被分割为多个逻辑隔离的区域，并且单虚拟交换机故障不会影响到其他虚拟交换机，增强了网络的安全性；
►降低 CAPEX：使用 VS 技术将设备虚拟化，实现资源按需分配，提高设备利用率，在保证未来扩展性的同时，降低用户设备投资；
►降低 OPEX：物理设备复用，减少占用空间，简化运维，降低能耗。

CSS 简化数据中心网络管理

►CloudEngine 12800 系列交换机通过业界领先的 CSS（Cluster Switch System）技术可以把两台物理核心交换机虚拟成一台逻辑交换机，简化网络管理且提高可靠性；
►支持专用的堆叠信令端口，控制通道和业务通道物理隔离，增强可靠性；
►支持 3.2 Tbps 超大堆叠带宽，避免网络流量瓶颈；
►独一无二的“CSS+VS 协同”技术：CloudEngine 12800 支持 CSS 和 VS 技术的完美协同，将网络整合成按需调度的大型虚拟资源池，网络资源实现“云计算”服务模式。

全网高可靠，业务零中断

►M-LAG（Multichassis Link Aggregation Group）的各节点设备管理面、控制面独立，极大提升了系统的可靠性；
►M-LAG 的各节点设备可独立升级，升级过程中其它节点承接业务转发，实现业务零中断；
►M-LAG 支持与 CSS 技术的完美协同，提供高可靠的四机虚拟化功能；
►全面的跨设备链路聚合技术，将设备组网的耦合关系从控制面堆叠提升为协议级 M-LAG 再到无耦合的最终形态 M-Lag Lite，实现服务器双活接入和交换机零中断升级，确保业务 7*24 小时在线。

MACSEC 硬件加密，安全可靠

►支持 MACSEC，提供逐跳设备的数据安全传输，为用户提供安全的 MAC 层数据发送和接收服务，包括用户数据加密、数据帧完整性检查及数据源真实性校验。适用于政府、金融等对数据机密性要求较高的场合。

虚拟化网关实现业务快速部署

►CloudEngine 12800 系列可以与业界主流的虚拟化平台配合，作为 Overlay 虚拟化网络（VXLAN）的高性能硬件网关，支撑高达 16M 多租户的数据中心运营；
►CloudEngine 12800 系列作 Overlay 网络的硬件网关时，可以通过 Open API 与云平台开放对接，实现软件网络和硬件网络的统一管理；
►硬件虚拟化网关方案无需改动客户现网，实现业务的快速部署，同时保护网络投资。

VXLAN 结合 EVPN 实现 DC 内及 DC 间扩展

►支持 BGP-EVPN 作为 VXLAN 的控制平面，简化 VXLAN 的部署；
►BGP-EVPN 触发 VTEP 间自动建立 VXLAN 隧道，避免 full-mesh 的隧道配置；控制面扩散 MAC 表进行 MAC 学习，可优化未知流泛洪；构建数据中心的大二层网络；
►标准协议，与业界厂家设备完美对接，确保网络长期演进；
►支持集中式、分布式网络部署，支持 QinQ 接入 VXLAN、IPv6 over VXLAN 等多种接入方式，根据需求，灵活定制多样化异构网络；
►支持 EVPN + VXLAN 作为 DC 间二层互联技术，实现 VXLAN 跨数据中心双活，节省跨 DC 的带宽；
►支持 IP 分片重组，不受 MTU 约束，超大报文轻松穿越 WAN 网络；准确识别被分片的报文，与路由器无缝对接；
►支持 VXLAN Mapping，实现多 DC 二层互通，业务统一发放与运维，跨 DC 资源共享。

分布式网关支持组播，实现流量按需转发

►VXLAN 支持三层组播，作为 VTEP 节点的网关支持组播，大大降低网络中东西向流量带宽。

严格的前后风道设计

►专利的前后风道设计，冷热风道严格隔离，完全满足数据中心机房标准；
►线卡与交换网板采用独立风道，独家解决了冷热混风、风道级联等问题，极大提升散热效率；
►采用对旋风扇设计，每风扇框 2 个风扇，强劲高效散热；
►风扇支持智能分区调速，按需散热，节能降噪。

端口超低功耗

►CloudEngine 12800 采用了创新的节能技术，端口功耗优于业界水平 50%，大幅降低数据中心机房能耗；
►北美专业测试机构 Miercom 通过一系列严格的测试，对 CloudEngine 12800 业界领先的低功耗进行了证实。

高效智能的供电系统

►采用业界高效的数字电源模块，效率高达 96%；
►实时功率测量，随时掌握系统功耗状态，并可根据系统功耗状态，智能控制电源模块进入休眠状态，降低能耗；
►根据业务流量负载变化，CloudEngine 12800 各主要部件能耗按需调整，动态节能。
 

组网应用

在数据中心典型应用

在数据中心的典型组网中， 采用 CloudEngine 16800/12800/8800 作为网络的核心交换机， CloudEngine 8800/6800/5800作为 TOR 交换机，与 CloudEngine 16800/12800/8800 通过 100GE/40GE/10GE 端口互联。采用 VXLAN 等 fabric 协议组建无阻塞大二层网络，保证虚拟机的大范围迁移以及用户业务的灵活部署。
注：VXLAN 技术也可部署于园区网，满足不同业务区域的灵活部署需求。


 

在园区网的典型应用

在园区网的典型组网中，采用多台 CloudEngine 16800/CloudEngine 12800/8800 使用 CSS/iStack 技术虚拟为一台核心交换机，在汇聚层使用多台 CloudEngine 8800/6800 使用 iStack 技术堆叠为一台逻辑交换机，增加网络可靠性的同时简化管理。在接入层，使用经 M-LAG 等技术虚拟化后的 CloudEngine 6800/5800，提供高密度的线速端口。
注：CSS、M-LAG 技术同样广泛应用于数据中心，满足用户简化管理的需求。