作为数据中心互换机，为了支持数据中心网络内部大量的内部流量，传统的收敛网络已经无法满足这些流量的高效传输了。所以如今的数据中心更多的是在提一种叫做CLOS①架构的无阻塞网络。对于数据中心网络来说，无阻塞就是实现肆意服务器之间能够线速交互流量的方式。而对于单一高端互换机来说，无阻塞就是实现单个互换机内部的数据始终不产生阻塞的传输。

1、CLOS架构的产生与特点

说到CLOS架构，先来讲讲汗青，也就是CLOS架构产生的汗青。

其实CLOS架构这个器材算是老树新花了。由Charles Clos于1953年初次正式使用该术语，它代表了现实多级电话互换系统的梦想化暗示。所以当使剽老先生在想出这个架构的时辰现实上是为电话互换系统使用的，没想到的是几十年之后的今天，高端互换机路由器遇到高速转发的问题时，又沉新用起了这个架构，所以说CLOS架构并不是一个新概想。

CLOS架构只是一个架构大局，能够用于互换机内部通过多个Crossbar互换矩阵分列组合形成，也能够用于宏观上的多个互换机分列组合成CLOS架构，而他们的主张是一样的，那就是无阻塞。而CLOS架构又是怎么实现无阻塞的呢？

CLOS架构是由二个参数k，n来界说。CLOS架构分为三级，在第一级，也就是CLOS架构的输入端，有k个输入阶段的输入设备，每一个输入阶段设备都有n个输入和k个输出。中央阶段Crossbar Switch有k个。每一个输入阶段互换与每一个中央阶段互换之间只有一个衔接。总共拥有k个输出阶段互换，每一个都拥有k个输入和n个输出。每一个中央阶段互换与每一个输出阶段互换只有一个衔接。具体CLOS架构如下图所示。

图1：CLOS架构示意图

所以，我们能够看出，CLOS架构的特点有：

• 多级互换，典型为三级互换架构
• 在每一级的每个单元都与下一级的设备全衔接
•  到指定主张地，在第1级互换单元存在多条路由，而后续互换单元都只存在唯一的一条路由
• 严格意思上的无阻塞
• 支持递归，可无限扩大

第一级和第三级，也就是输入端和输出端的数量是一致的，这个概想用于部署网络的层面上就是输入端和输出端的输入/输出带宽是一致的，也就是说我上联到第二层的带宽是10G，那么第二层下联到输出端的带宽也要是10G，或者第二层上联到第三层的链路必须是k*10G的带宽才行，这种大局的衔接能力实现真正的无阻塞

以上就是CLOS架构的大体概想。必要把稳的是CLOS架构只是一种几何拓扑结构，并不是一种专门用于互换矩阵的结构，更不是一种新型的互换矩阵。只不外厂商把CLOS架构用在了部署Crossbar互换矩阵中，实现高端互换机内部的无阻塞转发。

2、基于CLOS的互换架构

读者可能有这样一个疑难，支持互换网板的互换机互换网板的数量顶多就9块，怎么部署CLOS架构，更不用说没有互换网板的互换机了，只有两个引擎，每个引擎上只有一个Crossbar，更没法子组建CLOS架构了。所以可能会像之前笔者想的一样，散布式Crossbar就是CLOS架构，每个线卡上一个Crossbar，从而能够实现三级的CLOS架构。但是我们通过上面对散布式Crossbar的辨析我们已经知路了这种方式其实并不是真正实现的。所以其实对于拥有互换网板的互换机，每个互换网板上能够有多个Crossbar，或者把MAC芯片当做输入或者输出级，所以同样也能够实现CLOS架构。而实现大局与之前解说的CLOS架构一样。所以这也是有互换网板的互换机的优势之一，实现互换矩阵与引擎的物理分离，能够有更高的扩大性扩充更多的Crossbar资源来组件CLOS架构。

3、基于CLOS的网络架构

CLOS架构的网络拓扑其实比CLOS架构的互换矩阵实显祓来更为容易，并且更容易理解。我这里以我司为阿里巴巴设计的规划为例，解说下基于CLOS架构的网络拓扑。
 

图2：阿里巴巴网络CLOS架构示意图

网络拓扑如上所示。以8台S6200-48XS为数据中心主题，48台S6080为接入组成CLOS网络。一台S6080有80个千兆端口作为接入口，用8个万兆作为上联端口与8台主题S6200的万兆端口进行全衔接，从而实现10个千兆接入口与一个万兆上联口对应，一样的，S6200下联也是如此衔接。对于接入设备来说，有几多带宽接入，就用几多带宽上联，并且输入输出的带宽是1:1对等的，从而实现CLOS架构。

所以通过这个案例能够看出，想要实现网络拓扑的CLOS架构，只有让下联和上联的带宽1：1对等，同时让网络的上行和下行的带宽1:1对等，实现无阻塞网络，就根基达到了组建CLOS架构的主张了。

① “CLOS”名字取自它的发现者Charles Clos的姓氏。