交換機(jī)的原理 及使用

科技名詞定義中文名稱：交換機(jī)英文名稱：switch定義：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上話務(wù)承載裝置、交換級(jí)、控制和信令設(shè)備以及其他功能單元的集合體。交換機(jī)能把用戶線路、電信電路和（或）其他要互連的功能單元根據(jù)單個(gè)用戶的請(qǐng)求連接起來(lái)。所屬學(xué)科：通信科技（一級(jí)學(xué)科）；交換選路（二級(jí)學(xué)科）本內(nèi)容由全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定公布百科名片以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)（英文:Switch,意為“開(kāi)關(guān)”）是一種用于電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。最常見(jiàn)的交換機(jī)是以太網(wǎng)交換機(jī)。其他常見(jiàn)的還有電話語(yǔ)音交換機(jī)、光纖交換機(jī)等。目錄［隱藏］概念原理技術(shù)發(fā)展史分類功能交換方式幾種交換技術(shù)發(fā)展前景概念原理技術(shù)發(fā)展史’分類功能交換方式幾種交換技術(shù)發(fā)展前景層數(shù)區(qū)別管理方式選購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)品牌型號(hào)介紹［編輯本段］概念交換（switching）是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設(shè)備自動(dòng)完成的方法，把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)的統(tǒng)稱。廣義的交換機(jī)（switch）就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)［1系統(tǒng)中，交換概念的提出改進(jìn)了共享工作模式。我們以前介紹過(guò)的HUB集線器就是一種共享設(shè)備,HUB本身不能識(shí)別目的地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包在以HUB為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?，由每一臺(tái)終端通過(guò)驗(yàn)證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來(lái)確定是否接收。也就是說(shuō)，在這種工作方式下，同一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊，如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享［編輯本段］原理交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在那個(gè)端口上，通過(guò)內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口，目的MAC若不存在才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。使用交換機(jī)也可以把網(wǎng)絡(luò)"分段”，通過(guò)對(duì)照MAC地址表，交換機(jī)只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過(guò)交換機(jī)。通過(guò)交換機(jī)的過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效的隔離廣播風(fēng)暴，減少誤包和錯(cuò)包的出現(xiàn)，避免共享沖突。交換機(jī)在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對(duì)之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為獨(dú)立的網(wǎng)段，連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)自享有全部的帶寬，無(wú)須同其他設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)使用。當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)B可同時(shí)向節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬，都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網(wǎng)交換機(jī)，那么該交換機(jī)這時(shí)的總流通量就等于2x10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB時(shí)，一個(gè)HUB的總流通量也不會(huì)超出10Mbps。總之，交換機(jī)是一種基于MAC地址識(shí)別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過(guò)在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目［標(biāo)編輯本段立］臨時(shí)的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。技術(shù)發(fā)展史起源“交換機(jī)”是一個(gè)舶來(lái)詞，源自英文“Switch，原意是“開(kāi)關(guān)”，我國(guó)技術(shù)界在引入這個(gè)詞匯時(shí)，翻譯為“交換”。在英文中，動(dòng)詞“交換”和名詞“交換機(jī)”是同一個(gè)詞（注意這里的“交換”特指電信技術(shù)中的信號(hào)交換，與物品交換不是同一個(gè)概念）。1993年，局域網(wǎng)交換設(shè)備出現(xiàn)，1994年，國(guó)內(nèi)掀起了交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的熱潮。其實(shí)，交換技術(shù)是一個(gè)具有簡(jiǎn)化、低價(jià)、高性能和高端口密集特點(diǎn)的交換產(chǎn)品，體現(xiàn)了橋接技術(shù)的復(fù)雜交換技術(shù)在OSI參考模型的第二層操作。與橋接器一樣，交換機(jī)按每一個(gè)包中的MAC地址相對(duì)簡(jiǎn)單地決策信息轉(zhuǎn)發(fā)。而這種轉(zhuǎn)發(fā)決策一般不考慮包中隱藏的更深的其他信息。與橋接器不同的是交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)延遲很小，操作接近單個(gè)局域網(wǎng)性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了普通橋接互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)發(fā)性能。交換技術(shù)允許共享型和專用型的局域網(wǎng)段進(jìn)行帶寬調(diào)整，以減輕局域網(wǎng)之間信息流通出現(xiàn)的瓶頸問(wèn)題。現(xiàn)在已有以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI和ATM技術(shù)的交換產(chǎn)品。類似傳統(tǒng)的橋接器，交換機(jī)提供了許多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能。交換機(jī)能經(jīng)濟(jì)地將網(wǎng)絡(luò)分成小的沖突網(wǎng)域，為每個(gè)工作站提供更高的帶寬。協(xié)議的透明性使得交換機(jī)在軟件配置簡(jiǎn)單的情況下直接安裝在多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中；交換機(jī)使用現(xiàn)有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網(wǎng)卡，不必作高層的硬件升級(jí)；交換機(jī)對(duì)工作站是透明的，這樣管理開(kāi)銷低廉，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的增加、移動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)變化的操作。利用專門設(shè)計(jì)的集成電路可使交換機(jī)以線路速率在所有的端口并行轉(zhuǎn)發(fā)信息，提供了比傳統(tǒng)橋接器高得多的操作性能。如理論上單個(gè)以太網(wǎng)端口對(duì)含有64個(gè)八進(jìn)制數(shù)的數(shù)據(jù)包，可提供14880bps的傳輸速率。這意味著一臺(tái)具有12個(gè)端口、支持6道并行數(shù)據(jù)流的“線路速率”以太網(wǎng)交換器必須提供89280bps的總體吞吐率（6道信息流X14880bps/道信息流）。專用集成電路技術(shù)使得交換器在更多端口的情況下以上述性能運(yùn)行，其端口造價(jià)低于傳統(tǒng)型橋接器。人工交換電信號(hào)交換的歷史應(yīng)當(dāng)追溯到電話出現(xiàn)的初期。當(dāng)電話被發(fā)明后，只需要一根足夠長(zhǎng)的導(dǎo)線，加上末端的兩臺(tái)電話，就可以使相距很遠(yuǎn)的兩個(gè)人進(jìn)行語(yǔ)音交談。電話增多后，要使每個(gè)擁有電話的人都能相互通信，我們不可能每?jī)膳_(tái) 電話機(jī)之間有拉上一根線。于是人們?cè)O(shè)立了電話局，每個(gè)電話用戶都接一根線到電話局的一個(gè)大電路板上。當(dāng)A希望和B通話時(shí)，就請(qǐng)求電話局的接線員接通B的電話。接線員用一根導(dǎo)線，一頭插在A接到電路板上的孔，另一頭插到B的孔，這就是“接續(xù)”，相當(dāng)于臨時(shí)給A和B拉了一條電話線，這時(shí)雙方就可以通話了。當(dāng)通話完畢后，接線員將電線拆下，這就是“拆線”。整個(gè)過(guò)程就是“人工交換”，它實(shí)際上就是一個(gè)“合上開(kāi)關(guān)”和“斷開(kāi)開(kāi)關(guān)”的過(guò)程。因此，把“交換”譯為“開(kāi)關(guān)”從技術(shù)上講更容易讓人理解。電路程控交換機(jī)人工交換的效率太低，不能滿足大規(guī)模部署電話的需要。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和開(kāi)關(guān)電路技術(shù)的成熟，人們發(fā)現(xiàn)可以利用電子技術(shù)替代人工交換。電話 終端用戶只要向電子設(shè)備發(fā)送一串電信號(hào)，電子設(shè)備就可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序，將請(qǐng)求方和被請(qǐng)求方的電路接通，并且獨(dú)占此電路，不會(huì)與第三方共享（當(dāng)然，由于設(shè)計(jì)缺陷的緣故，可能會(huì)出現(xiàn)多人共享電路的情況，也就是俗稱的“串線”）。這種交換方式被稱為“程控交換”。而這種設(shè)備也就是“程控交換機(jī)”。由于程控交換的技術(shù)長(zhǎng)期被發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，設(shè)備昂貴，我國(guó)的電話普及率一直不高。隨著當(dāng)年華為、中興通訊等企業(yè)陸續(xù)自主研制出程控交換機(jī)，電話在我國(guó)得到迅速地普及。目前，語(yǔ)音程控交換機(jī)普遍使用的通信協(xié)議為七號(hào)信令（SignailingSystemNo.7）以太網(wǎng)交換機(jī)隨著計(jì)算機(jī)及其互聯(lián)技術(shù)（也即通常所謂的“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”）的迅速發(fā)展，以太網(wǎng)成為了迄今為止普及率最高的短距離二層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。而以太網(wǎng)的核心部件就是以太網(wǎng)交換機(jī)。不論是人工交換還是程控交換，都是為了傳輸語(yǔ)音信號(hào)，是需要獨(dú)占線路的 “電路交換”。而以太網(wǎng)是一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，需要傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)，因此采用的是 “包交換”。但無(wú)論采取哪種交換方式，交換機(jī)為兩點(diǎn)間提供“獨(dú)享通路”的特性不會(huì)改變。就以太網(wǎng)設(shè)備而言，交換機(jī)和集線器的本質(zhì)區(qū)別就在于：當(dāng)A發(fā)信息給B時(shí)，如果通過(guò)集線器，則接入集線器的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都會(huì)收到這條信息（也就是以廣播形式發(fā)送），只是網(wǎng)卡在硬件層面就會(huì)過(guò)濾掉不是發(fā)給本機(jī)的信息；而如果通過(guò)交換機(jī)，除非 A通知交換機(jī)廣播，否則發(fā)給B的信息C絕不會(huì)收到（獲取交換機(jī)控制權(quán)限從而監(jiān)聽(tīng)的情況除外）。目前，以太網(wǎng)交換機(jī)廠商根據(jù)市場(chǎng)需求，推出了三層甚至四層交換機(jī)。但無(wú)論如何，其核心功能仍是二層的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包交換，只是帶有了一定的處理IP層甚至更高層數(shù)據(jù)包的能力。光交換光交換是人們正在研制的下一代交換技術(shù)。目前所有的交換技術(shù)都是基于電信號(hào)的，即使是目前的光纖交換機(jī)也是先將光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)交換處理后，再轉(zhuǎn)回光信號(hào)發(fā)到另一根光纖。由于光電轉(zhuǎn)換速率較低，同時(shí)電路的處理速度存在物理學(xué)上的瓶頸，因此人們希望設(shè)計(jì)出一種無(wú)需經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換的“光交換機(jī)”，其內(nèi)部不是電路而是光路，邏［輯編輯本段電］路而是開(kāi)關(guān)光路。這樣將大大提高交換機(jī)的處理速率。分類交換機(jī)的傳輸模式有全雙工，半雙工，全雙工/半雙工自適應(yīng)交換機(jī)的全雙工是指交換機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)也能夠接收數(shù)據(jù)，兩者同步進(jìn)行，這好像我們平時(shí)打電話一樣，說(shuō)話的同時(shí)也能夠聽(tīng)到對(duì)方的聲音。目前的交換機(jī)都支持全雙工。全雙工的好處在于遲延小，速度快。提到全雙工，就不能不提與之密切對(duì)應(yīng)的另一個(gè)概念，那就是“半雙工”，所謂半雙工就是指一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只有一個(gè)動(dòng)作發(fā)生，舉個(gè)簡(jiǎn)單例子，一條窄窄的馬路，同時(shí)只能有一輛車通過(guò)，當(dāng)目前有兩量車對(duì)開(kāi)，這種情況下就只能一輛先過(guò)，等到頭兒后另一輛再開(kāi)，這個(gè)例子就形象的說(shuō)明了半雙工的原理。早期的對(duì)講機(jī)、以及早期集線器等設(shè)備都是實(shí)行半雙工的產(chǎn)品。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，半雙工會(huì)逐漸退出歷史舞臺(tái)。從廣義上來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)分為兩種:廣域網(wǎng)交換機(jī)和局域網(wǎng)交換機(jī)。廣域網(wǎng)交換機(jī)主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域，提供通信用的基礎(chǔ)平臺(tái)。而局域網(wǎng)交換機(jī)則應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)，用于連接終端設(shè)備，如PC機(jī)及網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等。從傳輸介質(zhì)和傳輸速度上可分為以太網(wǎng)交換機(jī)、快速以太網(wǎng)交換機(jī)、千兆以太網(wǎng)交換機(jī)、FDDI交換機(jī)、ATM交換機(jī)和令牌環(huán)交換機(jī)等。從規(guī)模應(yīng)用上又可分為企業(yè)級(jí)交換機(jī)、部門級(jí)交換機(jī)和 工作組交換機(jī)等。各廠商劃分的尺度并不是完全一致的，一般來(lái)講，企業(yè)級(jí)交換機(jī)都是機(jī)架式，部門級(jí)交換機(jī)可以是機(jī)架式（插槽數(shù)較少），也可以是固定配置式，而工作組級(jí)交換機(jī)為固定配置式（功能較為簡(jiǎn)單）。另一方面，從應(yīng)用的規(guī)模來(lái)看，作為骨干交換機(jī)時(shí)，支持500個(gè)信息點(diǎn)以上大型企業(yè)應(yīng)用的交換機(jī)為企業(yè)級(jí)交換機(jī)，支持300個(gè)信息點(diǎn)以下中型企業(yè)的交換機(jī)為部門級(jí)交換機(jī)，而支持100個(gè)信息點(diǎn)以內(nèi)的交換機(jī)為工作組級(jí)交換機(jī)。本文所［介編輯本段的］是局域網(wǎng)交換機(jī)。功能交換機(jī)的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及流控。目前交換機(jī)還具備了一些新的功能，如對(duì)VLAN（虛擬局域網(wǎng)）的支持、對(duì)鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。學(xué)習(xí)：以太網(wǎng)交換機(jī)了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址，并將地址同相應(yīng)的端口映射起來(lái)存放在交換機(jī)緩存中的MAC地址表中。轉(zhuǎn)發(fā)/過(guò)濾：當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時(shí)，它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點(diǎn)的端口而不是所有端口（如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口）。消除回路：當(dāng)交換機(jī)包括一個(gè)冗余回路時(shí)，以太網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)生成樹(shù)協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時(shí)允許存在后備路徑。交換機(jī)除了能夠連接同種類型的網(wǎng)絡(luò)之外，還可以在不同類型的網(wǎng)絡(luò)（如以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)）之間起到互連作用。如今許多交換機(jī)都能夠提供支持快速以太網(wǎng)或FDDI等的高速連接端口，用于連接網(wǎng)絡(luò)中的其它交換機(jī)或者為帶寬占用量大的關(guān)鍵服務(wù)器提供附加帶寬。一般來(lái)說(shuō)，交換機(jī)的每個(gè)端口都用來(lái)連接一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段，但是有時(shí)為了提供更快的接入速度，我們可以把一些重要的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)直接連接到交換機(jī)的端口上。這樣，網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵服務(wù)器和重要用戶就擁有更快的接入速度，支持更大的信息流量。最后簡(jiǎn)略的概括一下交換機(jī)的基本功能：像集線器一樣，交換機(jī)提供了大量可供線纜連接的端口，這樣可以采用星型拓?fù)洳季€。像中繼器、集線器和網(wǎng)橋那樣，當(dāng)它轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí)，交換機(jī)會(huì)重新產(chǎn)生一個(gè)不失真的方形電信號(hào)。像網(wǎng)橋那樣，交換機(jī)在每個(gè)端口上都使用相同的轉(zhuǎn)發(fā)或過(guò)濾邏輯。像網(wǎng)橋那樣，交換機(jī)將局域網(wǎng)分為多個(gè)沖突域，每個(gè)沖突域都是有獨(dú)立的寬帶,因此大大提高了局域網(wǎng)的帶寬。除了具有網(wǎng)橋、集線器和中繼器的功能以外，交換機(jī)還提供了更先進(jìn)的功能，如交換方式[2交換機(jī)通過(guò)以下三種方式進(jìn)行交換：1）直通式：直通方式的以太網(wǎng)交換機(jī)可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機(jī)。它在輸入端口檢測(cè)到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，檢查該包的包頭，獲取包的目的地址，啟動(dòng)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)查找表轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出端口，在輸入與輸出交叉處接通，把數(shù)據(jù)包直通到相應(yīng)的端口，實(shí)現(xiàn)交換功能。由于不需要存儲(chǔ)，延遲非常小、交換非?？欤@是它的優(yōu)點(diǎn)它的缺點(diǎn)是，因?yàn)閿?shù)據(jù)包內(nèi)容并沒(méi)有被以太網(wǎng)交換機(jī)保存下來(lái)，所以無(wú)法檢查所傳送的數(shù)據(jù)包是否有誤，不能提供錯(cuò)誤檢測(cè)能力。由于沒(méi)有緩存，不能將具有不同速率的輸入/輸出端口直接接通，而且容易丟包。2）存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的方式。它把輸入端口的數(shù)據(jù)包先存儲(chǔ)起來(lái)，然后進(jìn)行CRC（循環(huán)冗余碼校驗(yàn)）檢查，在對(duì)錯(cuò)誤包處理后才取出數(shù)據(jù)包的目的地址，通過(guò)查找表轉(zhuǎn)換成輸出端口送出包。正因如此，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式在數(shù)據(jù)處理時(shí)延時(shí)大，這是它的不足，但是它可以對(duì)進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)，有效地改善網(wǎng)絡(luò)性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口間的轉(zhuǎn)換，保持高速端口與低速端口間的協(xié)同工作。3）碎片隔離：這是介于前兩者之間的一種解決方案。它檢查數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度是否夠64個(gè)字節(jié)，如果小于64字節(jié)，說(shuō)明是假包，則丟棄該包；如果大于64字節(jié)，則發(fā)送該包。這種方式也校驗(yàn)。它的數(shù)據(jù)處理速度比存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式快，但比直通式慢。幾種交換技術(shù)端口交換端口交換技術(shù)最早出現(xiàn)在插槽式的集線器中，這類集線器的背板通常劃分有多條以太網(wǎng)段（每條網(wǎng)段為一個(gè)廣播域），不用網(wǎng)橋或路由連接，網(wǎng)絡(luò)之間是互不相通的。以大主模塊插入后通常被分配到某個(gè)背板的網(wǎng)段上，端口交換用于將以太模塊的端口在背板的多個(gè)網(wǎng)段之間進(jìn)行分配、平衡。根據(jù)支持的程度，端口交換還可細(xì)分為：?模塊交換：將整個(gè)模塊進(jìn)行網(wǎng)段遷移。?端口組交換：通常模塊上的端口被劃分為若干組，每組端口允許進(jìn)行網(wǎng)段遷移。?端口級(jí)交換：支持每個(gè)端口在不同網(wǎng)段之間進(jìn)行遷移。這種交換技術(shù)是基于 OSI第一層上完成的，具有靈活性和負(fù)載平衡能力等優(yōu)點(diǎn)。如果配置得當(dāng)，那么還可以在一定程度進(jìn)行容錯(cuò)，但沒(méi)有改變共享傳輸介質(zhì)的特點(diǎn)，自而未能稱之為真正的交換。幀交換幀交換是目前應(yīng)用最廣的局域網(wǎng)交換技術(shù)，它通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)傳輸媒介進(jìn)行 微分段，提供并行傳送的機(jī)制，以減小沖突域，獲得高的帶寬。一般來(lái)講每個(gè)公司的產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)技術(shù)均會(huì)有差異，但對(duì)網(wǎng)絡(luò)幀的處理方式一般有以下幾種：直通交換：提供線速處理能力，交換機(jī)只讀出網(wǎng)絡(luò)幀的前14個(gè)字節(jié)，便將網(wǎng)絡(luò)幀傳送到相應(yīng)的端口上。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)：通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)幀的讀取進(jìn)行驗(yàn)錯(cuò)和控制。前一種方法的交換速度非常快，但缺乏對(duì)網(wǎng)絡(luò)幀進(jìn)行更高級(jí)的控制，缺乏智能性和安全性，同時(shí)也無(wú)法支持具有不同速率的端口的交換。因此，各廠商把后一種技術(shù)作為重點(diǎn)。有的廠商甚至對(duì)網(wǎng)絡(luò)幀進(jìn)行分解，將幀分解成固定大小的信元，該信元處理極易用硬件實(shí)現(xiàn)，處理速度快，同時(shí)能夠完成高級(jí)控制功能（如美國(guó)MADGE公司的LET集線器）如優(yōu)先級(jí)控制。3.信元交換ATM技術(shù)采用固定長(zhǎng)度53個(gè)字節(jié)的信元交換。由于長(zhǎng)度固定，因而便于用硬件實(shí)現(xiàn)。ATM采用專用的非差別連接，并行運(yùn)行，可以通過(guò)一個(gè)交換機(jī)同時(shí)建立多個(gè)節(jié)點(diǎn)，但并不會(huì)影響每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信能力。ATM還容許在源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)、節(jié)點(diǎn)建立多個(gè)虛擬鏈接，以保障足夠的帶寬和容錯(cuò)能力。ATM采用了統(tǒng)計(jì)時(shí)分電路進(jìn)行復(fù)用，因而能大大提高通道的利用率。ATM的帶寬可以達(dá)到25M、155M、622M甚至數(shù)Gb的傳輸能力。但隨著萬(wàn)兆以太網(wǎng)的出現(xiàn)，曾經(jīng)代表網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)發(fā)展的未來(lái)方向的ATM技術(shù)，開(kāi)始逐編輯本段亍。發(fā)展前景作為局域網(wǎng)的主要連接設(shè)備，以太網(wǎng)交換機(jī)成為應(yīng)用普及最快的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一。隨著交換技術(shù)的不斷發(fā)展，以太網(wǎng)交換機(jī)的價(jià)格急劇下降，交換到桌面已是大勢(shì)所趨。如果你的以太網(wǎng)絡(luò)上擁有大量的用戶、繁忙的應(yīng)用程序和各式各樣的服務(wù)器，而且你還未對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)做出任何調(diào)整，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能可能會(huì)非常低。解決方法之一是在以太網(wǎng)上添加一個(gè)10/100Mbps的交換機(jī)，它不僅可以處理10Mbps的常規(guī)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流，而且還可以支持100Mbps的快速以太網(wǎng)連接。如果網(wǎng)絡(luò)的利用率超過(guò)了40％，并且碰撞率大于10％，交換機(jī)可以幫你解決一點(diǎn)問(wèn)題。帶有100Mbps快速以太網(wǎng)和10Mbps以太網(wǎng)端口的交換機(jī)可以全雙工方式運(yùn)行，可以建立起專用的20Mbps到200Mbps連接。不僅不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下交換機(jī)的作用各不相同，在同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下添加新的交換機(jī)和增加現(xiàn)有交換機(jī)的交換端口對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響也不盡相同。充分了解和掌握網(wǎng)絡(luò)的流量模式是能否發(fā)揮交換機(jī)作用的一個(gè)非常重要的因素。因?yàn)槭褂媒粨Q機(jī)的目的就是盡可能的減少和過(guò)濾網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量，所以如果網(wǎng)絡(luò)中的某臺(tái)交換機(jī)由于安裝位置設(shè)置不當(dāng)，幾乎需要轉(zhuǎn)發(fā)接收到的所有數(shù)據(jù)包的話，交換機(jī)就無(wú)法發(fā)揮其優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的作用，反而降低了數(shù)據(jù)的傳輸速度，增加了網(wǎng)絡(luò)延遲。除安裝位置之外，如果在那些負(fù)載較小，信息量較低的網(wǎng)絡(luò)中也盲目添加交換機(jī)的話，同樣也可能起到負(fù)面影響。受數(shù)據(jù)包的處理時(shí)間、交換機(jī)的緩沖區(qū)大小以及需要重新生成新數(shù)據(jù)包等因素的影響，在這種情況下使用簡(jiǎn)單的HUB要比交換機(jī)更為理想。因此，我們不能一概認(rèn)為交換機(jī)就比HUB有優(yōu)勢(shì)，尤其當(dāng)用戶的網(wǎng)絡(luò)并不擁擠，尚有很大使用HUB更能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有資源。使用HUB更能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有資源。層數(shù)區(qū)別二層交換機(jī)，三層交換機(jī)及四層交換機(jī)的區(qū)別二層交換二層交換技術(shù)的發(fā)展比較成熟，二層交換機(jī)屬數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，可以識(shí)別數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些MAC地址與對(duì)應(yīng)的端口記錄在自己內(nèi)部的一個(gè)地址表中。具體的工作流程如下：當(dāng)交換機(jī)從某個(gè)端口收到一個(gè)數(shù)據(jù)包，它先讀取包頭中的源MAC地址，這樣它就知道源MAC地址的機(jī)器是連在哪個(gè)端口上的；再去讀取包頭中的目的MAC地址，并在地址表中查找相應(yīng)的端口；如表中有與這目的MAC地址對(duì)應(yīng)的端口，把數(shù)據(jù)包直接復(fù)制到這端口上；如表中找不到相應(yīng)的端口則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口上，當(dāng)目的機(jī)器對(duì)源機(jī)器回應(yīng)時(shí)，交換機(jī)又可以記錄這一目的MAC地址與哪個(gè)端口對(duì)應(yīng)，在下次傳送數(shù)據(jù)時(shí)就不再需要對(duì)所有端口進(jìn)行廣播了。不斷的循環(huán)這個(gè)過(guò)程，對(duì)于全網(wǎng)的MAC地址信息都可以學(xué)習(xí)到，二層交換機(jī)就是這樣建立和維護(hù)它自己的地址表。從二層交換機(jī)的工作原理可以推知以下三點(diǎn)：由于交換機(jī)對(duì)多數(shù)端口的數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)交換，這就要求具有很寬的交換總線帶寬，如果二層交換機(jī)有N個(gè)端口，每個(gè)端口的帶寬是M,交換機(jī)總線帶寬超過(guò)NxM，那么這交換機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)線速交換；學(xué)習(xí)端口連接的機(jī)器的MAC地址，寫入地址表，地址表的大小(一般兩種表示方式：一為BEFFERRAM，一為MAC表項(xiàng)數(shù)值)，地址表大小影響交換機(jī)的接入容量；還有一個(gè)就是二層交換機(jī)一般都含有專門用于處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的 ASIC(ApplicationspecificIntegratedCircuit,專用集成電路)芯片，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度可以做到非?？臁Ｓ捎诟鱾€(gè)廠家采用ASIC不同，直接影響產(chǎn)品性能。以上三點(diǎn)也是評(píng)判二、三層交換機(jī)性能優(yōu)劣的主要技術(shù)參數(shù)，這一點(diǎn)請(qǐng)大家在考慮設(shè)備選型時(shí)注意比較。三層交換面先來(lái)通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)來(lái)看看三層交換機(jī)的工作過(guò)程。比如A要給B發(fā)送數(shù)據(jù)，已知目的IP，那么A就用子網(wǎng)掩碼取得網(wǎng)絡(luò)地址，判斷目的IP是否與自己在同一網(wǎng)段。如果在同一網(wǎng)段，但不知道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)所需的MAC地址，A就發(fā)送一個(gè)ARP請(qǐng)求，B返回其MAC地址，A用此MAC封裝數(shù)據(jù)包并發(fā)送給交換機(jī)，交換機(jī)起用二層交換模塊，查找MAC地址表，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。如果目的IP地址顯示不是同一網(wǎng)段的，那么A要實(shí)現(xiàn)和B的通訊，在流緩存條目中沒(méi)有對(duì)應(yīng)MAC地址條目，就將第一個(gè)正常數(shù)據(jù)包發(fā)送向一個(gè)缺省網(wǎng)關(guān)，這個(gè)缺省網(wǎng)關(guān)一般在操作系統(tǒng)中已經(jīng)設(shè)好，對(duì)應(yīng)第三層路由模塊，所以可見(jiàn)對(duì)于不是同一子網(wǎng)的數(shù)據(jù)，最先在MAC表中放的是缺省網(wǎng)關(guān)的MAC地址；然后就由三層模塊接收到此數(shù)據(jù)包，查詢路由表以確定到達(dá)B的路由，將構(gòu)造一個(gè)新的幀頭，其中以缺省網(wǎng)關(guān)的 MAC地址為源MAC地址，以主機(jī)B的MAC地址為目的MAC地址。通過(guò)一定的識(shí)別觸發(fā)機(jī)制，確立主機(jī)A與B的MAC地址及轉(zhuǎn)發(fā)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并記錄進(jìn)流緩存條目表，以后的A到B的數(shù)據(jù)，就直接交由二層交換模塊完成。這就通常所說(shuō)的一次路由多次轉(zhuǎn)發(fā)。以上就是三層交換機(jī)工作過(guò)程的簡(jiǎn)單概括，可以看出三層交換的特點(diǎn)：1） 由硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速轉(zhuǎn)發(fā)。這就不是簡(jiǎn)單的二層交換機(jī)和路由器的疊加，三層路由模塊直接疊加在二層交換的高速背板總線上，突破了傳統(tǒng)路由器的接口速率限制，速率可達(dá)幾十Gbit/s。算上背板帶寬，這些是三層交換機(jī)性能的兩個(gè)重要參數(shù)。2） 簡(jiǎn)潔的路由軟件使路由過(guò)程簡(jiǎn)化。大部分的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，除了必要的路由選擇交由路由軟件處理，都是由二層模塊高速轉(zhuǎn)發(fā)，路由軟件大多都是經(jīng)過(guò)處理的高效優(yōu)化軟件，并不是簡(jiǎn)單照搬路由器中的軟件。二層和三層交換機(jī)的選擇二層交換機(jī)用于小型的局域網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)就不用多言了，在小型局域網(wǎng)中，廣播包影響不大，二層交換機(jī)的快速交換功能、多個(gè)接入端口和低謙價(jià)格為小型網(wǎng)絡(luò)用戶提供了很完善的解決方案。路由器的優(yōu)點(diǎn)在于接口類型豐富，支持的三層功能強(qiáng)大，路由能力強(qiáng)大，適合用于大型的網(wǎng)絡(luò)間的路由，它的優(yōu)勢(shì)在于選擇最佳路由，負(fù)荷分擔(dān)，鏈路備份及和其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由信息的交換等等路由器所具有功能。三層交換機(jī)的最重要的功能是加快大型局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)，加入路由功能也是為這個(gè)目的服務(wù)的。如果把大型網(wǎng)絡(luò)按照部門，地域等等因素劃分成一個(gè)個(gè)小局域網(wǎng)，這將導(dǎo)致大量的網(wǎng)際互訪，單純的使用二層交換機(jī)不能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)際互訪；如單純的使用路由器，由于接口數(shù)量有限和路由轉(zhuǎn)發(fā)速度慢，將限制網(wǎng)絡(luò)的速度和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，采用具有路由功能的快速轉(zhuǎn)發(fā)的三層交換機(jī)就成為首選。一般來(lái)說(shuō)，在內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量大，要求快速轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中，如全部由三層交換機(jī)來(lái)做這個(gè)工作，會(huì)造成三層交換機(jī)負(fù)擔(dān)過(guò)重，響應(yīng)速度受影響，將網(wǎng)間的路由交由路由器去完成，充分發(fā)揮不同設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，不失為一種好的組網(wǎng)策略，當(dāng)然，前提是客戶的腰包很鼓，不然就退而求其次，讓三層交換機(jī)也兼為網(wǎng)際互連。四層交換第四層交換的一個(gè)簡(jiǎn)單定義是:它是一種功能，它決定傳輸不僅僅依據(jù)MAC地址（第二層網(wǎng)橋）或源/目標(biāo)IP地址（第三層路由），而且依據(jù)TCP/UDP（第四層）應(yīng)用端口號(hào)第四層交換功能就象是虛IP，指向物理服務(wù)器。它傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)服從的協(xié)議多種多樣，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協(xié)議。這些業(yè)務(wù)在物理服務(wù)器基礎(chǔ)上，需要復(fù)雜的載量平衡算法。在IP世界，業(yè)務(wù)類型由終端TCP或UDP端口地址來(lái)決定，在第四層交換中的應(yīng)用區(qū)間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同決定。在第四層交換中為每個(gè)供搜尋使用的服務(wù)器組設(shè)立虛IP地址（VIP），每組服務(wù)器支持某種應(yīng)用。在域名服務(wù)器（DNS）中存儲(chǔ)的每個(gè)應(yīng)用服務(wù)器地址是VIP，而不是真實(shí)的服務(wù)器地址。當(dāng)某用戶申請(qǐng)應(yīng)用時(shí)，一個(gè)帶有目標(biāo)服務(wù)器組的VIP連接請(qǐng)求（例如一個(gè)TCPSYN包）發(fā)給服務(wù)器交換機(jī)。服務(wù)器交換機(jī)在組中選取最好的服務(wù)器，將終端地址中的VIP用實(shí)際服務(wù)器的IP取代，并將連接請(qǐng)求傳給服務(wù)器。這樣，同一區(qū)間所有的包由服務(wù)器交換機(jī)進(jìn)行映射，在用戶和同一服務(wù)器間進(jìn)行傳輸。第四層交換的原理OSI模型的第四層是傳輸層。傳輸層負(fù)責(zé)端對(duì)端通信，即在網(wǎng)絡(luò)源和目標(biāo)系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)通信。在IP協(xié)議棧中這是TCP（一種傳輸協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議）所在的協(xié)議層。在第四層中，TCP和UDP標(biāo)題包含端口號(hào)（portnumber），它們可以唯一區(qū)分每個(gè)數(shù)據(jù)包包含哪些應(yīng)用協(xié)議（例如HTTP、FTP等）。端點(diǎn)系統(tǒng)利用這種信息來(lái)區(qū)分包中的數(shù)據(jù)，尤其是端口號(hào)使一個(gè)接收端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠確定它所收到的IP包類型，并把它交給合適的高層軟件。端口號(hào)和設(shè)備IP地址的組合通常稱作"插口（socket）”。1和255之間的端口號(hào)被保留，他們稱為"熟知"端口，也就是說(shuō)，在所有主機(jī)TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)中，這些端口號(hào)是相同的。除了"熟知"端口外，標(biāo)準(zhǔn)UNIX服務(wù)分配在256到1024端口范圍，定制的應(yīng)用一般在1024以上分配端口號(hào)。分配端口號(hào)的最近清單可以在RFC1700"AssignedNumbers"上找到。TCP/UDP端口號(hào)提供的附加信息可以為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)所利用，這是第四層交換的基礎(chǔ)。具有第四層功能的交換機(jī)能夠起到與服務(wù)器相連接的"虛擬IP"（VIP）前端的作用。每臺(tái)服務(wù)器和支持單一或通用應(yīng)用的服務(wù)器組都配置一個(gè)VIP地址。這個(gè)VIP地址被發(fā)送出去并在域名系統(tǒng)上注冊(cè)。在發(fā)出一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，第四層交換機(jī)通過(guò)判定TCP開(kāi)始，來(lái)識(shí)別一次會(huì)話的開(kāi)始。然后它利用復(fù)雜的算法來(lái)確定處理這個(gè)請(qǐng)求的最佳服務(wù)器。一旦做出這種決定，交換機(jī)就將會(huì)話與一個(gè)具體的IP地址聯(lián)系在一起，并用該服務(wù)器真正的IP地址來(lái)代替服務(wù)器上的VIP地址。每臺(tái)第四層交換機(jī)都保存一個(gè)與被選擇的服務(wù)器相配的源IP地址以及源TCP端口相關(guān)聯(lián)的連接表。然后第四層交換機(jī)向這臺(tái)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)連接請(qǐng)求。所有后續(xù)包在客戶機(jī)與服務(wù)器之間重新影射和轉(zhuǎn)發(fā)，直到交換機(jī)發(fā)現(xiàn)會(huì)話為止。在使用第四層交換的情況下，接入可以與真正的服務(wù)器連接在一起來(lái)滿足用戶制定的規(guī)則，諸如使每臺(tái)服務(wù)器上有相等數(shù)量的接入或根據(jù)不同服務(wù)器的容量來(lái)分配傳輸流。如何選用合適的第四層交換1)速度為了在企業(yè)網(wǎng)中行之有效，第四層交換必須提供與第三層線速路由器可比擬的性能。也就是說(shuō)，第四層交換必須在所有端口以全介質(zhì)速度操作，即使在多個(gè)千兆以太網(wǎng)連接上亦如此。千兆以太網(wǎng)速度等于以每秒1488000個(gè)數(shù)據(jù)包的最大速度路由(假定最壞的情形,即所有包為以及網(wǎng)定義的最小尺寸,長(zhǎng)64字節(jié))。2)服務(wù)器容量平衡算法依據(jù)所希望的容量平衡間隔尺寸，第四層交換機(jī)將應(yīng)用分配給服務(wù)器的算法有很多種，有簡(jiǎn)單的檢測(cè)環(huán)路最近的連接、檢測(cè)環(huán)路時(shí)延或檢測(cè)服務(wù)器本身的閉環(huán)反饋。在所有的預(yù)測(cè)中，閉環(huán)反饋提供反映服務(wù)器現(xiàn)有業(yè)務(wù)量的最精確的檢測(cè)。3)表容量應(yīng)注意的是，進(jìn)行第四層交換的交換機(jī)需要有區(qū)分和存貯大量發(fā)送表項(xiàng)的能力。交換機(jī)在一個(gè)企業(yè)網(wǎng)的核心時(shí)尤其如此。許多第二/三層交換機(jī)傾向發(fā)送表的大小與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量成正比。對(duì)第四層交換機(jī)，這個(gè)數(shù)量必須乘以網(wǎng)絡(luò)中使用的不同應(yīng)用協(xié)議和會(huì)話的數(shù)量。因而發(fā)送表的大小隨端點(diǎn)設(shè)備和應(yīng)用類型數(shù)量的增長(zhǎng)而迅速增長(zhǎng)。第四層交換機(jī)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)其產(chǎn)品時(shí)需要考慮表的這種增長(zhǎng)。大的表容量對(duì)制造支持線速發(fā)送第四層流量的高性能交換機(jī)至關(guān)重要.4)冗余第四層交換機(jī)內(nèi)部有支持冗余拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的功能。在具有雙鏈路的網(wǎng)卡容錯(cuò)連接時(shí)，［就編輯本段個(gè)］服務(wù)器到網(wǎng)卡，鏈路和服務(wù)器交換器的完全冗余系統(tǒng)管理方式可網(wǎng)管交換機(jī)可以通過(guò)以下幾種途徑進(jìn)行管理：通過(guò) RS-232串行口(或并行口)管理、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器管理和通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理軟件管理。通過(guò)串口管理可網(wǎng)管交換機(jī)附帶了一條串口電纜，供交換機(jī)管理使用。先把串口電纜的一端插在交換機(jī)背面的串口里，另一端插在普通電腦的串口里。然后接通交換機(jī)和電腦電源。在Windows98和Windows2000里都提供了“超級(jí)終端”程序。打開(kāi)“超級(jí)終端”，在設(shè)定好連接參數(shù)后，就可以通過(guò)串口電纜與交換機(jī)交互了，如圖1所示。這種方式并不占用交換機(jī)的帶寬，因此稱為"帶外管理”(Outofband)。在這種管理方式下，交換機(jī)提供了一個(gè)菜單驅(qū)動(dòng)的控制臺(tái)界面或命令行界面。你可以使用“Tab”鍵或箭頭鍵在菜單和子菜單里移動(dòng)，按回車鍵執(zhí)行相應(yīng)的命令，或者使用專用的交換機(jī)管理命令集管理交換機(jī)。不同品牌的交換機(jī)命令集是不同的，甚至同一品牌的交換機(jī)，其命令也不同。使用菜單命令在操作上更加方便一些。通過(guò)Web管理可網(wǎng)管交換機(jī)可以通過(guò)Web(網(wǎng)絡(luò)瀏覽器)管理，但是必須給交換機(jī)指定一個(gè) IP地址。這個(gè)IP地址除了供管理交換機(jī)使用之外，并沒(méi)有其他用途。在默認(rèn)狀態(tài)下，交換機(jī)沒(méi)有IP地址，必須通過(guò)串口或其他方式指定一個(gè)IP地址之后，才能啟用這種管理方式。使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器管理交換機(jī)時(shí)，交換機(jī)相當(dāng)于一臺(tái)Web服務(wù)器，只是網(wǎng)頁(yè)并不儲(chǔ)存在硬盤里面，而是在交換機(jī)的NVRAM里面，通過(guò)程序可以把NVRAM里面的Web程序升級(jí)。當(dāng)管理員在瀏覽器中輸入交換機(jī)的IP地址時(shí)，交換機(jī)就像一臺(tái)服務(wù)器一樣把網(wǎng)頁(yè)傳遞給電腦，此時(shí)給你的感覺(jué)就像在訪問(wèn)一個(gè)網(wǎng)站一樣，如圖2所示。這種方式占用交換機(jī)的帶寬，因此稱為“帶內(nèi)管理”(Inband)。如果你想管理交換機(jī)，只要點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)中相應(yīng)的功能項(xiàng)，在文本框或下拉列表中改變交換機(jī)的參數(shù)就可以了。Web管理這種方式可以在局域網(wǎng)上進(jìn)行，所以可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。通過(guò)網(wǎng)管軟件管理可網(wǎng)管交換機(jī)均遵循SNMP協(xié)議(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)，SNMP協(xié)議是一整套的符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理規(guī)范。凡是遵循SNMP協(xié)議的設(shè)備，均可以通過(guò)網(wǎng)管軟件來(lái)管理。你只需要在一臺(tái)網(wǎng)管工作站上安裝一套SNMP網(wǎng)絡(luò)管理軟件，通過(guò)局域網(wǎng)就可以很方便地管理網(wǎng)絡(luò)上的交換機(jī)、路由器、服務(wù)器等。通過(guò)SNMP網(wǎng)絡(luò)管理軟件的界面如圖3所示，它也是一種帶內(nèi)管理方式?？删W(wǎng)管交換機(jī)的管理可以通過(guò)以上三種方式來(lái)管理。究竟采用哪一種方式呢？在交換機(jī)初始設(shè)置的時(shí)候，往往得通過(guò)帶外管理；在設(shè)定好IP地址之后，就可以使用帶內(nèi)管理方式了。帶內(nèi)管理因?yàn)楣芾頂?shù)據(jù)是通過(guò)公共使用的局域網(wǎng)傳遞的，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，然而安全性不強(qiáng)。帶外管理是通過(guò)串口通信的，數(shù)據(jù)只在交換機(jī)和管理用機(jī)之間傳遞，因此安全性很強(qiáng)；然而由于串口電纜長(zhǎng)度的限制，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。所以采用哪種方式得看你對(duì)安全性和可管理性的要求了。主要用途[編輯本段他]電腦，比如在學(xué)校，老師通過(guò)交換機(jī)控制已登錄的學(xué)生電腦。選購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)是非常的重要，他把握著一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的命脈，那么如何選購(gòu)交換機(jī)？用什么交換機(jī)？在選購(gòu)交換機(jī)時(shí)交換機(jī)的優(yōu)劣無(wú)疑十分的重要，而交換機(jī)的優(yōu)劣要從總體構(gòu)架、性能和功能三方面入手。交換機(jī)選購(gòu)時(shí)。性能方面除了要滿足RFC2544建議的基本標(biāo)準(zhǔn)，即吞吐量、時(shí)延、丟包率外，隨著用戶業(yè)務(wù)的增加和應(yīng)用的深入，還要滿足了一些額外的指標(biāo)，如MAC地址數(shù)、路由表容量(三層交換機(jī))、ACL數(shù)目、LSP容量、支持VPN數(shù)量等。交換機(jī)功能是最直接指標(biāo)一般的接入層交換機(jī)，簡(jiǎn)單的QoS保證、安全機(jī)制、支持網(wǎng)管策略、生成樹(shù)協(xié)議和VLAN都是必不可少的功能，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，在某些功能進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)分，而這些細(xì)分功能正是導(dǎo)致產(chǎn)品差異的主要原因，也是體現(xiàn)產(chǎn)品附加值的重要途徑。交換機(jī)的應(yīng)用級(jí)QoS保證交換機(jī)的QoS策略支持多級(jí)別的數(shù)據(jù)包優(yōu)先級(jí)設(shè)置，既可分別針對(duì)MAC地址、VLAN、IP地址、端口進(jìn)行優(yōu)先級(jí)設(shè)置，給網(wǎng)吧業(yè)主在實(shí)際應(yīng)用中為用戶提供更大的靈活性。如此同時(shí)，交如果換機(jī)具有良好的擁塞控制和流量限制的能力，支持Diffserv區(qū)分服務(wù)，能夠根據(jù)源/目的的MAC/IP智能的區(qū)分不同的應(yīng)用流，從而滿足實(shí)時(shí)網(wǎng)吧網(wǎng)絡(luò)的多媒體應(yīng)用的需求。注意的是，目前市場(chǎng)上的某些交換機(jī)號(hào)稱具有QoS保證，實(shí)際上只支持單級(jí)別的優(yōu)先級(jí)設(shè)置，為實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)很多不便，所有網(wǎng)吧業(yè)主在選購(gòu)的時(shí)候需要注意。交換機(jī)應(yīng)有VLAN支持VLAN即虛擬局域網(wǎng)，通過(guò)將局域網(wǎng)劃分為虛擬網(wǎng)絡(luò)VLAN網(wǎng)段，可以強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全，控制不必要的數(shù)據(jù)廣播，網(wǎng)絡(luò)中工作組可以突破共享網(wǎng)絡(luò)中的地理位置限制，而根據(jù)管理功能來(lái)劃分子網(wǎng)。不同廠商的交換機(jī)對(duì)VLAN的支持能力不同，支持VLAN的數(shù)量也不同。交換機(jī)應(yīng)有網(wǎng)管功能[3]網(wǎng)吧交換機(jī)的網(wǎng)管功能可以使用管理軟件來(lái)管理、配置交換機(jī)，比如可通過(guò)Web瀏覽器、Telnet、SNMP、RMON等管理。通常，交換機(jī)廠商都提供管理軟件或第三方管理軟件遠(yuǎn)程管理交換機(jī)。一般的交換機(jī)滿足SNMPMIBI/MIBII統(tǒng)計(jì)管理功能，并且支持配置管理、服務(wù)質(zhì)量的管理、告警管理等策略，而復(fù)雜一些的千兆交換機(jī)會(huì)通過(guò)增加內(nèi)置RMON組(mini-RMON)來(lái)支持RMON主動(dòng)監(jiān)視功能。交換機(jī)應(yīng)支持鏈路聚合鏈路聚合可以讓交換機(jī)之間和交換機(jī)與服務(wù)器之間的鏈路帶寬有非常好的伸縮性，比如可以把2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)千兆的鏈路綁定在一起，使鏈路的帶寬成倍增長(zhǎng)。鏈路聚合技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同端口的負(fù)載均衡，同時(shí)也能夠互為備份，保證鏈路的冗余性。在一些千兆以太網(wǎng)交換機(jī)中，最多可以支持4組鏈路聚合，每組中最大4個(gè)端口。生成樹(shù)協(xié)議和鏈路聚合都可以保證一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的冗余性。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置 冗余鏈路，并用生成樹(shù)協(xié)議讓備份鏈路阻塞，在邏輯上不形成環(huán)路，而一旦出現(xiàn)故障，啟用備份鏈路。交換機(jī)要支持VRRP協(xié)議VRRP(虛擬路由冗余協(xié)議)是一種保證網(wǎng)絡(luò)可靠性的解決方案。在該協(xié)議中，對(duì)共享多存取訪問(wèn)介質(zhì)上終端IP設(shè)備的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)(DefaultGateway)進(jìn)行冗余備份，從而在其中一臺(tái)三層交換機(jī)設(shè)備宕機(jī)時(shí)，備份的設(shè)備會(huì)及時(shí)接管轉(zhuǎn)發(fā)工作，向用戶提供透明的切換，提高了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。VRRP協(xié)議與Cisco的HSRP協(xié)議有異曲同工之妙，只不過(guò)HSRP是Cisco私有的。目前，主流交換機(jī)廠商均已在其產(chǎn)品中支持了VRRP協(xié)議，但廣泛應(yīng)編輯本段］品牌型號(hào)介紹華為交換機(jī)LI(LitesoftwareImage)表示設(shè)備為弱特性版本。SI(StandardsoftwareImage)表示設(shè)備為標(biāo)準(zhǔn)版本，包含基礎(chǔ)特性。EI(EnhancedsoftwareImage)表示設(shè)備為增強(qiáng)版本，包含某些高級(jí)特性。HI(HypersoftwareImage)表示設(shè)備為高級(jí)版本，包含某些更高級(jí)特性乙表示沒(méi)有上行接口；(新產(chǎn)品不允許此位)G,表示上行GBIC接口；P,表示上行SFP接口；T,表示上行RJ45接口；V,表示上行VDSL接口；W，表示上行可配置WAN接口；C，表示上行接口可選配；M,表示上行接口為多模光口；S,表示上行接口為單模光口；F,表示下行接口為模板板，可插光接口板或電接口板。主要為兼容 3526F,3526EF，3552F等老產(chǎn)品的命名。當(dāng)同時(shí)存在時(shí)，表示上行接口為多種接口類型復(fù)合注：Combo端口不在命名中顯示。思科交換機(jī)教您識(shí)別Cisco交換機(jī)型號(hào)在網(wǎng)絡(luò)界，美國(guó)思科公司(CiscoSystemInc.)可謂無(wú)人不知，無(wú)人不曉。憑借它的IOS(InternetOperatingSystem)，Cisco公司在多協(xié)議路由器市場(chǎng)上處于絕對(duì)領(lǐng)先的地位。目前，在 Internet中，有近80%的路由器來(lái)自Cisco。其實(shí)，除了路由器這個(gè)主打產(chǎn)品之外，Cisco還有全線的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括集線器、交換機(jī)、訪問(wèn)服務(wù)器、軟硬防火墻、網(wǎng)絡(luò)管理軟件等等。Cisco非常注意對(duì)新技術(shù)的跟蹤，通過(guò)一系列的合作與兼并，Cisco成功地介入了寬帶接入、無(wú)線通訊等新興市場(chǎng)。本文主要介紹Cisco的交換機(jī)產(chǎn)品線和主要產(chǎn)品。一、概述Cisco的交換機(jī)產(chǎn)品以“Catalyst”為商標(biāo)，包含1900、2800、2900、3500、4000、5000、5500、6000、8500等十多個(gè)系列?？偟膩?lái)說(shuō)，這些交換機(jī)可以分為兩類:一類是固定配置交換機(jī)，包括3500及以下的大部分型號(hào)，比如1924是24口10M以太交換機(jī)，帶兩個(gè)100M上行端口。除了有限的軟件升級(jí)之外，這些交換機(jī)不能擴(kuò)展;另一類是模塊化交換機(jī)，主要指4000及以上的機(jī)型，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求，選擇不同數(shù)目和型號(hào)的接口板、電源模塊及相應(yīng)的軟件。選擇設(shè)備時(shí)，許多人對(duì)長(zhǎng)長(zhǎng)的產(chǎn)品型號(hào)十分頭疼。其實(shí)，Cisco對(duì)產(chǎn)品的命名有一定之規(guī)。就Catalyst交換機(jī)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品命名的格式如下:CatalystNNXX[-C][-M][-A/-EN]其中，NN是交換機(jī)的系列號(hào)， XX對(duì)于固定配置的交換機(jī)來(lái)說(shuō)是端口數(shù)，對(duì)于模塊化交換機(jī)來(lái)說(shuō)是插槽數(shù)，有-C標(biāo)志表明帶光纖接口， -M表示模塊化，-A和-EN分別是指交換機(jī)軟件是標(biāo)準(zhǔn)板或企業(yè)版。二、產(chǎn)品介紹目前，網(wǎng)絡(luò)集成項(xiàng)目中常見(jiàn)的Cisco交換機(jī)有以下幾個(gè)系列，1900/2900系列、3500系列、6500系列。他們分別使用在網(wǎng)絡(luò)的低端、中端和高端。下面分別介紹一下這幾個(gè)系列的產(chǎn)品:、低端產(chǎn)品先說(shuō)一下低端的產(chǎn)品，1900和2900是低端產(chǎn)品的典型。其實(shí)在低端交換機(jī)市場(chǎng)上，Cisco并不占特別的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)?Com、Dlink等公司的產(chǎn)品具有更好的性能價(jià)格比。1900交換機(jī)適用于網(wǎng)絡(luò)末端的桌面計(jì)算機(jī)接入，是一款典型的低端產(chǎn)品。它提供12或24個(gè)10M端口及2個(gè)100M端口，其中100M端口支持全雙工通訊，可提供高達(dá)200Mbps的端口帶寬。機(jī)器的背板帶寬是320Mbps。

帶企業(yè)版軟件的1900還支持VLAN和ISLTrunking，最多4個(gè)VLAN，但一般情況下，低端的產(chǎn)品對(duì)這項(xiàng)功能的要求不多。某些型號(hào)的1900帶100BaseFX光纖接口。如C1912C、C1924C帶一個(gè)百兆Tx口和一個(gè)百兆Fx口，C1924F帶兩個(gè)100BaseFX接口。1900系列的主要型號(hào)如下:C1912:12口10BaseTx，C1912:12口10BaseTx，2口100BaseTx，1C1912C:12口10BaseTx，1口100BaseTx，個(gè)AUI口1個(gè)AUI口，1個(gè)100BaseFx口C1924:24口10BaseTx，C1924:24口10BaseTx，2口100BaseTx，1C1924C:24口10BaseTx，1口100BaseTx，個(gè)AUI口1個(gè)AUI口，1個(gè)100BaseFx口C1924F:24口10BaseTx，如果在你的網(wǎng)絡(luò)中，有些桌面計(jì)算機(jī)是1個(gè)AUI口，C1924F:24口10BaseTx，如果在你的網(wǎng)絡(luò)中，有些桌面計(jì)算機(jī)是100M的，那么2900系列可能更加適合。與1900相比，2900最大的特點(diǎn)是速度增加，它的背板速度最高達(dá)3.2G，最多24個(gè)10/100M自適應(yīng)端口，所有端口均支持全雙工通訊，使桌面接入的速度大大提高。除了端口的速率之外，2900的其他許多性能也比1900系列有了顯著的提高。比如，2900的MAC地址表容量是16K，可以劃分1024個(gè)VLAN，支持ISLTrunking協(xié)議等等。2900系列的產(chǎn)品線很長(zhǎng)。其中，有些是普通10/100BaseTx交換機(jī)，如C2912C2924等;有些是帶光纖接口的，如C2924C帶兩個(gè)100BaseFx口;有些是模塊化的，如C2924M帶兩個(gè)擴(kuò)展槽。擴(kuò)展槽的插卡可以放置100BaseTx模塊、100baseFx模塊，甚至可以插ATM模塊和千兆以太接口卡(GBIC)。詳細(xì)情況如下:C2912-XL:12口10/100BaseTx自適應(yīng)C2912MF-XL:2個(gè)擴(kuò)展槽，12口100BaseFXC2924-XL:24口10/100BaseTX自適應(yīng)C2924C-XL:22口10/100BaseTX自適應(yīng)，2口100BaseFXC2924M-XL:2個(gè)擴(kuò)展槽，24口10/100BaseTx自適應(yīng)在2900系列中，有兩款產(chǎn)品比較獨(dú)特，一是C2948G，二是C2948G-L32948G的性能價(jià)格比還不錯(cuò)，它使用的軟件和Catal