1、 聊聊交换机：和 AI 有什么关系 Table_ReportDate2023 年 7 月 25 日 请阅读最后一页免责声明及信息披露 2 证券研究报告 行业研究 Table_ReportType 行业专题研究 Table_StockAndRank 电子电子 投资评级投资评级 看好看好 上次评级上次评级 看好看好 Table_Author 莫文宇 电子行业首席分析师 执业编号：S1500522090001 联系电话：13437172818 邮箱： 韩字杰 联系人 邮箱： 信达证券股份有限公司 CINDASECURITIESCO.,LTD 北京市西城区闹市口大街9号院1号楼 邮编：100031 聊

2、聊交换机：和聊聊交换机：和 AIAI 有什么关系？有什么关系？Table_ReportDate 2023 年 7 月 25 日 本期内容提要本期内容提要:Table_Summary Table_Summary Q：什么是协议？：什么是协议？A：网络协议为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约：网络协议为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。法律层面上，定的集合。法律层面上，OSI 七层协议为国际协议。七层协议为国际协议。20 世纪 80 年代，为了规范化计算机之间的通信方式，从而满足开放式网络的需求，OSI（Open System Interconnection）协议

3、被提出，其采用了一种七层网络。事实层面上，事实层面上，TCP/IP 协议为国际协议。协议为国际协议。在 OSI 七层协议七层模型建立之前，TCP/IP 协议簇便已开始运行，且因特网在当时已覆盖了，借因特网的助力，TCP/IP 成为了事实上的国际标准。由于由于 HPC 对于网络高吞吐、低时延的要求，对于网络高吞吐、低时延的要求，在数据中心中在数据中心中 TCP/IP 逐逐步过渡到步过渡到 RDMA。RDMA(远程内存直接访问技术，RemoteDirect Memory Access)：能直接通过网络接口访问内存数据，无需操作系统内核的介入。这允许高吞吐、低延迟的网络通信，尤其适合在大规模并行计算

4、机集群中使用。RDMA 中包含不同的分支，其中，中包含不同的分支，其中，Infiniband 专为专为 RDMA 设计，从硬件级别保证可靠传输设计，从硬件级别保证可靠传输，技术先，技术先进，但是成本高昂。进，但是成本高昂。而而 RoCE 和和 iWARP 都是基于以太网的都是基于以太网的 RDMA技术。技术。Q：数据中心架构中，交换：数据中心架构中，交换机有什么用？机有什么用？A：交换机是一种用于电信号转发的网络设备。在数据中心中，负责：交换机是一种用于电信号转发的网络设备。在数据中心中，负责将数据转发等职能。将数据转发等职能。传统的数据中心往往使用三层架构，即接入层、传统的数据中心往往使用三

5、层架构，即接入层、汇聚层、核心层。汇聚层、核心层。接入层通常直接与服务器相连，常用的接入交换机常为 TOR（Top of Rack）交换机。汇聚层是网络接入层和核心层的“中介（中间层）”。核心交换机为进出数据中心的包提供转发，并为汇聚层提供连接性。传统的三层网络有较为显著的缺点，并且随着云计算的发展，这些缺点愈发突出，比如带宽浪费、故障域大、时延较长等等。叶脊架构优势明显，具有扁平化设计、低延迟、带宽高等特点。叶脊架构优势明显，具有扁平化设计、低延迟、带宽高等特点。叶脊网络（leaf-spine）使得网络扁平化，其中叶交换机相当于传统的接入层交换机，脊交换机类似核心交换机。叶和脊交换机之间通过

6、 ECMP（Equal Cost Multi Path）动态选择多条路径。当 Leaf 层的接入端口和上行链路都没有瓶颈时，这个架构就实现了无阻塞（Non blocking）。因为 Fabric 中的每个 Leaf 都会连接到每个 Spine，所以，如果一个 Spine 出现问题，数据中心的吞吐性能只会有轻微的下降（SlightlyDegrade）。Q：英伟达交换机英伟达交换机=IB 交换机？交换机？A：不是。英伟达：不是。英伟达 Spectrum 和和 Quantum 平台，同时布局了以太网和平台，同时布局了以太网和IB 交换机。交换机。IB 交换机主要由厂商 mellanox 运营，英伟达