專業(yè)的數據中心級設備
網絡規(guī)模的不斷擴大、業(yè)務種類的日益豐富、流量的快速增長以及Data、HPC、SAN網絡逐步融合的要求，對數據中心級核心交換機提出了新的需求：Tbps級以上超大交換容量、數據中心級高可靠性、精細化業(yè)務調度能力、高擴展性和高安全性，除此以外還要滿足易維護、綠色節(jié)能等要求用以進一步降低用戶TCO。面對這些高要求的挑戰(zhàn)，下一代100G平臺的專業(yè)數據中心級交換機并不只是簡單的擴充10G平臺的交換容量，而需要采用更多高端的先進技術才能滿足不斷發(fā)展的應用要求。
立足于解決國內數據中心面臨的問題，考慮不斷提升的應用需求，H3C S12500核心交換機在方案設計上綜合了傳統(tǒng)核心交換機的應用經驗，并充分吸收了業(yè)界高端先進技術，成為業(yè)界領先的專業(yè)的數據中心級交換機。
CLOS架構實現超大容量及高可擴展性
采用Crossbar交換架構的第五代萬兆核心交換機為10G端口的普及發(fā)揮了巨大作用，但同樣受限于單顆Crossbar芯片的交換容量，對于設計超大容量且兼具高擴展性的下一代100G核心交換機而言，如果再依賴Crossbar芯片容量的進一步擴展或者簡單累加就變的比較困難。
基于100G平臺的H3C S12500系列核心交換機，采用CLOS交換架構，將多個交換網模塊互聯為多級多平面交換體系，完美解決了交換容量擴展受限于單顆交換網片能力的問題。S12500當前可提供高達5.76Tbps的系統(tǒng)交換能力，單向180Gbps的槽位帶寬可以輕松支持40G和100G端口，后續(xù)單臺設備交換容量更可擴展至13.32Tbps，槽位帶寬增加至360Gbps。同時多級多平面交換架構的采用，便于通過多框集群技術突破單臺設備交換容量的限制，滿足未來對交換能力的進一步需求，從而深度保護用戶投資。
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更合理的分布式緩存機制
通過CLOS架構提供超大交換容量的同時，S12500創(chuàng)造性的采用更合理的"PULL"模式進行系統(tǒng)內轉發(fā)調度，從而一改傳統(tǒng)"PUSH"調度模式下報文集中緩存于出端口的方式，將報文分布式緩存在入端口，這對于解決數據中心典型擁塞模型下的突發(fā)丟包具有極大的意義。
擁塞常見于多端口向單端口轉發(fā)模型以及高速端口向低速端口轉發(fā)模型，這兩種轉發(fā)模型下即使持續(xù)業(yè)務流量低于目的端口帶寬，也會因為流量的瞬間突發(fā)極易導致丟包的產生。入方向的分布式緩存完美消除了擁塞模型的影響：多對一轉發(fā)模型下報文被緩存在入方向多個端口的多個緩存中，高對低轉發(fā)模型下報文被緩存在入方向高速端口的更大緩存中，均能最有效的利用端口緩存能力，最大限度的吸收突發(fā)流量。
S12500提供每線速10G端口256M bytes大緩存，結合分布式的緩存模型，充分保障了200ms的緩存能力，消除了突發(fā)丟包對業(yè)務連續(xù)性的影響。
全流量模型下的交換網無阻塞動態(tài)路由
交換網提供大容量交換能力的同時，還必須保證對交換路徑的充分利用，從而真正做到交換網業(yè)務調度的無阻塞性。交換網業(yè)務調度無阻塞性的一種重要因素就是報文能否在所有交換網轉發(fā)路徑上均勻分擔。報文跨交換網轉發(fā)時的路徑選擇方案也稱交換網路由方案，通常有兩類路由方式：基于報文關鍵參數進行指定路徑或者HASH選路的靜態(tài)路由方式和基于交換網路徑狀態(tài)實時檢測的動態(tài)路由方式。
靜態(tài)路由方式實現較簡單經濟，能解決普通情況下的交換網不同路徑報文分擔問題，但當個別交換網單元出現故障或者報文特征離散性不夠時分擔效果較差，導致報文集中于個別轉發(fā)路徑，從而出現假阻塞現象：即交換網絡仍存在空閑路徑時，由于報文集中于個別固定路徑進行交換導致的阻塞。
動態(tài)路由方式通過實時檢測所有交換網轉發(fā)路徑，并根據各轉發(fā)路徑的健康狀況和負荷情況動態(tài)調節(jié)報文轉發(fā)路徑，從而使得任何情況下報文都能均勻分布于交換網各轉發(fā)路徑，充分利用交換帶寬，徹底避免假阻塞現象。交換網動態(tài)路由的實現方式適應性最強，但同時對技術要求更高，芯片成本也相對較高。
考慮核心交換機所處網絡位置的重要性，S12500通過硬件實現交換網動態(tài)路由方案，可以做到全流量模型下的交換網無阻塞動態(tài)路由，最大程度保護業(yè)務的永續(xù)性轉發(fā)。
零業(yè)務中斷為目標的高可靠性
高可靠性是核心交換機重要特性，零業(yè)務中斷是S12500高可靠性設計目標，為此設備關鍵模塊如主控板、交換網板、電源、散熱系統(tǒng)均進行了冗余設計。
主控板1+1冗余備份，并通過NSF/GR、在線升級機制避免控制平面倒換對業(yè)務轉發(fā)產生影響。S12500將交換網板獨立設置，使得控制平面和轉發(fā)平面物理上完全分離，從而徹底避免相對高故障率的控制平面問題對極低故障率的轉發(fā)平面產生影響，進一步增強了業(yè)務永續(xù)性保證。冗余配置時網板故障對業(yè)務無影響，非冗余配置時，則隨著損壞的網板數目系統(tǒng)轉發(fā)性能成比例下降（Graceful Degrade）。
對于保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行至關重要的散熱系統(tǒng)，S12500通過系統(tǒng)風道的優(yōu)化設計實現了風扇框的1+1冗余備份，不但風扇框內的風扇實現冗余備份，必要時刻通過自動調速單個風扇框即能滿足系統(tǒng)的正常散熱要求，極大增強了散熱系統(tǒng)的可靠性。S12500電源模塊支持N+M冗余備份，確保設備供電無憂。
除關鍵模塊的冗余設計外，為保證業(yè)務的高可靠性，S12500控制平面采用三CPU系統(tǒng)進行業(yè)務處理：主控CPU系統(tǒng)、FFDR（Fast Fault Detection and Restoration，快速故障檢測及恢復）CPU系統(tǒng)、EMS（Embedded Maintenance Subsystem，嵌入式維護子系統(tǒng)）CPU系統(tǒng)。主要協議處理由主控CPU系統(tǒng)完成。FFDR CPU專門用于BFD、OAM等快速故障檢測處理，避免業(yè)務協議處理對快速故障檢測帶來影響。EMS CPU支持電源智能管理，通過控制設備上電過程，使得系統(tǒng)各模塊分批順序上電，從而平滑系統(tǒng)上電時的浪涌電流沖擊，增加系統(tǒng)可靠性。
豐富易用的維護診斷手段
豐富易用的維護手段有助于運維人員及早發(fā)現網絡和設備運行中的隱患，從而避免故障的發(fā)生，確保網絡的可靠運行。S12500設計上充分考慮了維護性需求，提供了豐富的維護手段供運維人員進行日常維護，同時集成了強大的自動檢測和診斷功能確保第一時間發(fā)現設備健康問題。
上電時的自動檢測技術防止了將問題模塊或者節(jié)點引入正常運行的網絡，運行時的關鍵器件定時檢測技術以及轉發(fā)通道定時檢測技術可以保證最快發(fā)現設備健康問題，并且這種健康狀態(tài)的定時檢測不會對業(yè)務帶來任何影響。當有故障導致單板不能正常工作時，提供單板隔離命令，隔離后的單板可以進行離線業(yè)務診斷，用以收集單板的詳細信息，加速故障排查。并且這些功能的提供都不需要加載額外的軟件，單板隔離和診斷都僅僅需要執(zhí)行單條命令即可實現，具有極大的易用性。如需進一步分析，S12500還可以在不影響業(yè)務的情況下通過單條命令收集整個系統(tǒng)的診斷信息。
對于設備和網絡的日常維護，S12500提供了802.3ah OAM、NQA（Network Quality Analyzer）、sFlow以及豐富的查詢命令等功能，供運維人員收集設備情況、網絡流量、鏈路質量、連通性等方面的信息。
無處不在的綠色節(jié)能設計
在創(chuàng)建綠色數據中心呼聲日益高漲的今天，S12500將綠色設計貫穿系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)：更高的芯片集成度加上轉發(fā)引擎65nm芯片工藝進一步提升功能/能耗比；未連線狀態(tài)的外部端口自動進入節(jié)能模式、槽位空閑時未使用的交換網端口自動關閉、通過EMS CPU進行管理的單板單獨上下電以及效率高于91.5%的電源方案均最大限度的避免了無效功率的浪費；同時優(yōu)化的風道設計、分區(qū)智能調速風扇的運用進一步降低了散熱系統(tǒng)自身的功耗。無處不在的綠色設計使得S12500每端口對應功耗僅為業(yè)界同類設備的50％左右，這一能耗水平對于以高性能、高密度端口和豐富業(yè)務特性著稱的S12500來說尤其可貴。
專業(yè)的數據中心管理
數據中心是數據的傳輸、計算和存儲的中心，集中了各種軟硬件資源和關鍵業(yè)務系統(tǒng)，面臨的異構環(huán)境問題、業(yè)務融合問題、用戶安全問題、管理規(guī)范問題等非常復雜，給數據中心的管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。從基礎設施角度看，需要管理路由器、交換機、安全、存儲、機房動力等設備；從上層應用角度看，需要管理數據庫、服務器、中間件、Web等業(yè)務；從使用者角度看，需要管理內部用戶、來訪客人、外部供應商、internet顧客等類型的用戶；從協議角度看，需要管理VLAN、MPLS VPN、QoS服務質量、ACL安全策略、SLA服務水平等不同技術。因此，數據中心的管理不僅要綜合考慮廠商、設備、應用、用戶、技術等各種要素，還需要考慮與數據中心IT部門的運維流程結合，建立一個開放式、標準化、易擴展、可聯動的統(tǒng)一智能管理平臺，從而為數據中心的各種關鍵業(yè)務系統(tǒng)提供支撐。
傳統(tǒng)網絡管理軟件以SNMP簡單網絡管理協議為核心，采用FCAPS管理模型（即故障管理、配置管理、賬戶管理、性能管理和安全管理），在以網絡設備為主的環(huán)境中發(fā)揮了重要作用。而數據中心作為IP技術與IT技術兩大領域的結合體，在管理方面帶來了新的挑戰(zhàn)。不僅需要從網絡的角度來保障用戶和業(yè)務，也要從用戶和業(yè)務的角度出發(fā)來優(yōu)化網絡，而在網絡與用戶及業(yè)務之間，則需要通過技術和流程將兩者有機地結合起來，形成智能化的數據中心管理。這意味著新的管理模型必須采用面向服務的軟件架構，在融合SNMP、Radius、NetStream、WMI、JMX、ITIL等各種管理技術的基礎上，提供不同的管理組件和便于擴展的開放接口，實現融合IP和IT、彼此聯動的精細管理流程。