【51CTO.com独家特稿】我们对13家厂商的产品（10Gb以太网交换机）进行了测试。除了6家主流的厂商之外（Arista、 Blade、 Cisco,、Dell、 Extreme、HP ProCurve），我们还将对3Com/H3C、Brocade、Enterasys、Force10、 Fujitsu、Juniper以及Raptor的产品进行测试。
3Com/H3C（在此次测试期间已被HP收购）因缺乏样品（随后你将了解到，我们会通过HP公司获取相关样品）而宣布不参加此次测试。随后Brocade、Enterasys、Force10 以及Juniper也宣称缺乏样品。Fujitsu 和Raptor对我们的此次测试邀请没有做出相关回应。这些网络设备大鳄的缺席，多少令我们有些失望，希望在未来的测试中能够获得他们的支持。51CTO编辑注：H3C近期断绝了一切外部媒体宣传，不知道是否是因为处境较为尴尬所致。
我们将在10个方面对这些交换机的性能进行评估：外观、管理及易用性、耗电量、MAC地址容量、单播和多播的吞吐量、单播和多播的延时和抖动、链路聚合的公平性、多播组的通量、多播的加入/退出时延，以及转发耐受能力（forward pressure）。51CTO编辑注：对于一般情况下交换机的使用性能优劣评估，需要注意的主要是6点——功能，应用级QoS保证，VLAN支持，网管功能，链路聚合，支持VRRP协议。
除前两个方面之外，我们均使用Spirent 测试中心的故障产生/分析器（配备了24个10Gb以太网过滤CV模块和10GBase-SR的无线收发机）对这些交换机进行测试。
对交换机的外观评估，我们请供应商完成了一份细节调查问卷。但我们并没有对问卷中的每一项问题的答案进行一一核实。
对管理及易用性的评估结果，我们是通过在测试期间对交换机相同功能的使用结果和外观调查问卷的反馈信息进行评估的。（例如，是否支持网络管理功能）
我们使用Fluke 322 和Fluke 335钳型表（clamp meter）对各交换机的耗电量进行测试。此次测试包括三个方面：AC线电压、空闲时刻AC线电流和满负荷状态AC线电流。我们通过配置Spirent测试中心，让其为交换机每个端口提供现行频率的通信流量，从而使交换机的控制线和数据线达到满负荷运转状态。我们通过电压和电流的乘积来获得功率值，然后我们从交换机上将12个无线收发机取下并重复此种方法(计算空闲时刻的功率)。
对MAC地址容量的测试，我们是在Spirent 测试中心按RFC 2889标准进行测试得。该标准可以进行一次二进制搜索以确定一台交换机在未受到泛洪攻击（flooding）的情况下可以获悉的最大MAC地址数目。在此项数据的测试过程中，Spirent 数据中心的MAC地址存活时间设置为受测交换机MAC地址存活时间的两倍。
对单播吞吐量、延时和抖动的测试，我们设置Spirent数据中心向所有的交换机端口以全网状格局的方式提供通信流量。在每项数据的测试中，我们分别进行了为期60秒的64、65、108、 256、 1518以及 9216字节每帧的运行测试，并使用二进制搜索来确定交换机的吞吐频率。在使用每一个特定字节数的帧测试时，我们均对交换机的吞吐量、平均和最大延时，以及平均和最大抖动进行了测试。
对于多播的吞吐量、时延及抖动测试，我们使用了与单播测试相同字节数的帧进行测试。这里，我们配置一个单独的Spirent数据中心端口来发送多波通信流量，并让剩余的23个端口加入到相同的989个多播组中。
对于链路聚合的公平性测试，我们对Sprient数据中心进行了配置，使其作为使用LACP协议（Link Aggregation Control Protocol，链路聚合控制协议）的链路聚合中的一员与主机上的其他七个端口进行数据传输的竞争。最初，我们引入了包含八个端口链路聚合组（LAG），并且向其他七个端口提供单项通信流量（方向为从在测试中心上的竞争端口到交换机，然后再到数据中心上LAG成员，然后到测试中心的竞争主机）。为了避免LAG其他成员的通信流量竞争，我们只发送10%的线性频率通信流量。然后，我们关闭一个在数据中心端口上的LACP，并向拥有8个成员的LAG测试发送相同通信流量。对于这两种情况，我们将记录从每个LAG成员处接收到的数据包，并将接收到的数据帧数量与标准数对比，然后再进行公平性的计算分析。
对于多播组容量的测试，我们将在Spirent数据中心使用RFC 3918标准。这个标准加入了一个数量固定的组，然后尝试向所有组发送通信流量。测试仪器使用二进制搜索来确定成功加入组的最大数量。如果交换机的通信流量成功发送到所有组中，那么该交换机便通过此项测试。如果有一个或更多的组未加入进来，那么交换机未通过此项测试。我们使用了最极端的测试环境，该环境中会将23个端口上的接收器同时加入到所有组里面。
对多播组的加入/离开时延测试，我们再次在数据中心上使用RFC 3918标准。此次测试与吞吐量和延时测试使用的方法截然相反：即使IGMP监听表为空，我们仍然向交换机发送多播通信流量。然后，我们向所有接收者端口发送IGMP加入消息。“加入延时”是指从“指定端口上发送加入消息”到“接收到第一个来自该端口上工作组的多播帧”的时间差。对于延时测试，也有其他的评估方法：我们将计算从“发送第一个离开消息”到“交换机停止向该端口工作组发送消息”的时间差。
对转发耐受能力的评估，我们再次在使用数据中心上使用RFC 2889标准。该标准允许用户设置一个违法的数据帧发送时间间隔——小于802.3以太网标准的12比特的时间间隔。由于Spirent数据中心发送到交换机的通信流量速度要大于正常规定的速度，因此交换机将会丢失部分通信流量——但它的发送频率或多或少会透露出它的时钟速率设置的是多少。#p#
当数据中心的管理者们完成了对他们服务器的巩固和虚拟化之后，下一阶段他们的工作重点便转移到扩大流量上来。接下来，我们将看到一些顶级架构的数据中心交换机，了解它们是如何提供高速、可测量、冗余、虚拟化支持，以及在普通以太网交换机中见不到的其他一些特性。这次分析测试的交换机中，每台至少支持24个10Gb接口。这些交换机分别来自Arista Networks、Blade Network Technologies、Cisco、Dell、Extreme以及HP。我们在10个不同的方面对这些产品作了比较，并对它们进行了为期三个月严格的、专业的测试。51CTO编辑注：具体评测项目，请看顶级万兆以太网交换机评测——流程篇。
尽管每种交换机都有各自的一些独特优势，但我们仍然把Arista公司的DCS-7124S 和Blade公司的G8124排在首位。由于在外观和性能方面的完美结合——特别是在延时和抖动方面的优越表现——这两种交换机均赢得了Clear Choice大奖。另外，Dell及Extreme公司的产品表现得也很出色。
Cisco和HP公司的产品表现最令人感到意外。Cisco公司的Nexus 5010是唯一完成全部数据/存储收敛测试的交换机，它为数众多的特性中甚至还包括对虚拟化的良好支持。但高延时、不易操作，以及多播时的高掉包率拖累了Nexus在此次测试中的排名，不幸落败，名列第三。HP ProCurve公司的6600-24XG是此次测试中最中规中矩的产品。尽管它在MAC地址扩展一项上表现优异，但它是唯一一款在单播和多播中不提供线性频率吞吐量交换机。
为了方便交换机之间的比较，我们让供应商们完成了一份详细的性能调查问卷。虽然供应商们回答了100多个问题，但这里我们只关注几个（问题中的）主要的差异。
当然，在这些问题中我们并不讨论这些交换机的价格差异，因为这些产品的实际价格与它们的标价存在着很大的差异。
51CTO编辑注：查看这六款交换机的图片，请点击10Gb以太网交换机争锋 六大品牌一览(组图)。
基本特性比较
Arista、Blade以及Cisco公司的交换机均提供对G比特和10G比特以太网收发器的支持。由于数据中心正从（当前主流服务器使用的）G比特连接向10G比特连接转变（极有可能在随后一两年中出现，特别是在被植入该功能的服务器主板上出现），此项特性显得极为有用。
Cisco公司的Nexus 5010 是唯一提供本地Fibre Channel接口和完整以太网Fibre Channel（FCoE）功能支持的交换机。Fibre Channel选项包括 2G、4G、和 8G三个版本。所有其他的交换机也能提供FCoE的流量支持，尽管它们在设计时就已经考虑到IPv6的报头问题，但它们均只有1个比特的选项用于表明该以太网交换机是否用于支持IPv6。
所有的交换机均支持备用电源供应器，除了Extreme的产品之外其他产品均支持备用风扇。Arista和Blade公司的产品还提供了备用的带外（out-of-band）管理端口。Arista、Cisco、Dell和HP公司交换机的风扇采用了热交换技术。
气流是数据中心非常关注的一个问题，供应商们提供了不同的解决方案来避免它们的交换机过热。Arista、Blade和HP公司的交换机可以配置气流方向是从前向后还是从后向前（客户可依据交换机所处环境进行合适的配置）。Cisco公司的交换别出心裁的设计将端口放置在交换机的背面、将电源放置在交换机侧面；他们认为这样的设计才是最优方案。
尽管与虚拟机相连的数据中心交换机主要工作在2层交换机模式，但当前很多网络设计都或多或少支持一些3层路由功能。在测试过程中，除了Cisco Nexus 5010，其他所有的交换机均可在子网内部对数据包进行路由操作（以静态方式或使用最短路径优先OSPF算法的方式）。Blade、Dell以及Extreme公司的交换机还支持为路由IPv6数据包而开发的OSPFv3算法。
数据中心交换机在服务器和内联交换机（inter-switch）上均支持故障切换（failover）协议，使该协议不但增加了交换机运行时间，而且也减少了对其他冗余协议（如生成树协议）的需求。对于服务器和内联交换机上的连接，所有交换机均支持连接聚合，从而使所有物理连接都绑定在一个单独的逻辑连接上。
由于对内联交换机上生成树协议的强化或是采用了新的算法，一些供应商的产品性能得到了很大的提升。Arista公司产品的多连接聚合（MLAG）技术允许主动/主动、服务器多主机连接和内联交换机连接（以上两种连接均使用了标准连接聚合控制协议LACP）。Blade Neworks公司的产品提供热链接，即一台使用内联交换机连接方式的主动/被动的备用机器（可选择性的使用生成树协议）。
Cisco公司的Nexus交换机采用了虚拟端口通道（VPC)，这种技术允许对围绕在多物理端口的逻辑服务器和内联交换机进行定义。由于对标准以太网自动保护交换机协议的支持，Extreme公司的Summit x650可以进行交换机间的主动/被动故障切换；而HP ProCurve的交换机则采用了私有主动/主动网状（mesh）协议以平衡上游交换机的负载。
Arista公司的MLAG提供了基于标准（使用LACP，并可与支持连接聚合的其他设备一起协同工作）和以主动/主动模式进行操作的双重好处。为了便于对Nexus交换机内部或在交换机之间的多个虚拟交换机和路由器进行管理，Cisco公司的VPC（只针对私有机器）也提供了类似的服务。
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原文：How We Tested 10Gigabit Ethernet switches 作者：David Newman
