交換機接交換機

本文格式為Word版，下載可任意編輯——交換機接交換機交換機在星形網(wǎng)絡連接中具有重要作用。本文對交換機級聯(lián)與堆疊技術(shù)舉行了定義,通過“交換機的級聯(lián)與堆疊技術(shù)”方式使得網(wǎng)絡帶寬更合理化,達成網(wǎng)絡互通,實現(xiàn)信息穩(wěn)定性、交互性、共享性的特點。三層交換機的路由連接的原理,實現(xiàn)局域網(wǎng)子網(wǎng)之間的互聯(lián),路由器的局域網(wǎng)連接的原理,通常路由器指的是“邊界路由器”的功能,而“中間節(jié)點路由器”屬于局域網(wǎng)內(nèi)部的,通常用于連接不同局域網(wǎng),起到一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的橋梁作用。

交換機;路由器;組建網(wǎng)絡技術(shù);應用

談到交換機和路由器,可能有人弄不領會它們有何聯(lián)系,有人甚至認為交換機和路由器是同一個概念?，F(xiàn)在交換機與路由器識別越來越模糊,它們之間的功能也開頭相互滲透。不僅三層交換機具有片面原來獨屬于路由器的“路由”功能,而且現(xiàn)在寬帶和高端企業(yè)級路由器中也開頭兼?zhèn)浣粨Q機的“交換”功能,可謂是相互滲透,于是有人就提出,未來的交換機和路由器很可能會合二為一。從技術(shù)上看,實現(xiàn)這一目標根本沒有太大難度,一方面簡化了網(wǎng)絡布局,另一方面用戶不必添置兩種價格昂貴的設備;但就目前而言,二者之間還是存在較大識別。這不僅表達在技術(shù)理論上,更主要表現(xiàn)在應用方面。

一、交換機在組建網(wǎng)絡技術(shù)的應用

交換機的最根本功能和應用就是集中連接網(wǎng)絡設備。大片面的網(wǎng)絡設備(如服務器、PC機、路由器、交換機、防火墻等)只要交換機的端口支持相應設備的端口類型,都可以直接連接在交換機的端口上,從而組建成星形網(wǎng)絡拓撲布局。在星形網(wǎng)絡連接中交換機的各端口連接的設備都是彼此對等的,可相互訪問(除非做了訪問權(quán)限限制)。

1、交換機的級聯(lián)與堆疊技術(shù)

星形網(wǎng)絡拓撲布局是一個最根本的星形以太網(wǎng)架構(gòu),實際的星形企業(yè)網(wǎng)絡可能要繁雜大量。這繁雜性不僅表現(xiàn)在網(wǎng)絡設備如何高檔,配置如何繁雜,更重要的是表現(xiàn)在網(wǎng)絡交換層次對比繁雜。企業(yè)網(wǎng)絡中的路由器和防火墻通常只需配備一個,但交換機通常不會只是一個(除了只有22個用戶左右的小型網(wǎng)絡)。假設用戶數(shù)對比多,就務必依靠交換機的級聯(lián)或者堆棧擴展連接來實現(xiàn)。

(1)交換機的級聯(lián)

級連是最常見最簡樸的連接交換機的方法,它是用一根網(wǎng)線連接兩臺交換機的兩個端口。通過交換端口舉行擴展,這樣既解決了單一交換機端口數(shù)缺乏的問題,又解決了離機房較遠距離的客戶端和網(wǎng)絡設備的連接。理論上認為單段交換雙絞以太網(wǎng)電纜可達成100米,每級聯(lián)一個交換機就可擴展100米距離,但實際是不行的,信號會隨距離的增長而衰減;下級交換機的客戶端帶寬也越來越低,對網(wǎng)絡的連接性能影響分外大,因此從實際角度來看,建議最多部署三級交換機,即采用“核心交換機―>二級交換機―>三級交換機”的方式。

這里的三級是指三個層次。連接在同一交換機上不同端口的交換機都屬于同一層次,所以每個層次又能允許幾個,甚至幾十個交換機級聯(lián)。層級聯(lián)所用端口可以是特意UpLink端口,也可是普遍的交換端口。UpLink端口是特意用于與其他交換機連接的端口,可利用直通跳線將該端口連接至其它交換機的除Uplink端口外的任意端口,這種連接方式跟計算機與交換機之間的連接完全一致。需要留神的是,有些品牌的交換機(如3Com)使用一個普遍端口兼作Uplink端口,并利用一個開關(MDI/MDI-X轉(zhuǎn)換開關)在兩種類型間舉行切換。

一種是利用“直通線通過Uplink端口級聯(lián)交換機”的方式,采用直通跳線將該端口連接至其它交換機的除Uplink端口外的任意端口;另一種是利用“交錯線通過普遍端口級聯(lián)交換機”的方式,采用交錯跳線將該端口連接至其它交換機的任意普遍端口。

留神以上兩種級聯(lián)方式不僅所用端口不同,所采用的電纜也不一樣。采用直通線Uplink端口級聯(lián),網(wǎng)線兩端水晶頭做法務必一致,兩端都采用TIA/EIA-568B標準或TIA/EIA-568A標準。而采用普遍端口舉行的級聯(lián)電纜為交錯電纜,網(wǎng)線兩端水晶頭做法不一致,一端TIA/EIA-568B標準,一端TIA/EIA-568A標準。即:設備口一致采用“交錯線”方式,設備口不同采用“直通線”方式。

(2)交換機的堆疊

所謂可堆疊交換機是指一個交換機中同時具有“UP”和“DOWN”的堆疊端口。

當多個交換機連接在一起時,其作用就像一個模塊化交換機一樣,堆疊在一起交換機可以當作一個單元設備來舉行管理。它是通過廠家供給的一條專用連接電纜,從一臺交換機的“UP”堆疊端口直接連接到另一臺交換機的“DOWN”堆疊端口。以實現(xiàn)單臺交換機端口數(shù)的擴展。一般交換機能夠堆疊4～9臺。為了使交換機得志大型網(wǎng)絡對端口的數(shù)量要求,一般在較大型網(wǎng)絡中都采用交換機的堆疊方式來解決。從而實現(xiàn)對網(wǎng)絡的擴展,是新建網(wǎng)絡時最為夢想的選擇。

2、三層交換機的路由連接

三層交換機具有確定的“路由”功能,可以實現(xiàn)不同子網(wǎng)的連接。但要留神的是,它的路由功能相對路由器來說還是要弱大量。三層交換機的路由功能只能用于同一類型的網(wǎng)絡互聯(lián),通常只是局域網(wǎng)子網(wǎng)之間的互聯(lián),并不能把局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)連接起來,由于三層交換機所支持的路由協(xié)議分外有限。

在局域網(wǎng)中,二層的交換機通過源MAC地址來標識數(shù)據(jù)包的發(fā)送者,根據(jù)目的MAC地址來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。對于一個目的地址不在本局域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)包,二層交換機不成能直接把它送到目的地,需要通過路由設備來轉(zhuǎn)發(fā),這時就要把交換機連接到路由設備上。假設把交換機的缺省網(wǎng)關設置為路由設備的IP地址,交換機遇把需要經(jīng)過路由轉(zhuǎn)發(fā)的包送到路由設備上。路由設備檢查數(shù)據(jù)包的目的地址和自己的路由表,假設在路由表中找到轉(zhuǎn)發(fā)路徑,路由設備把該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到其它的網(wǎng)段上,否那么丟棄該數(shù)據(jù)包。專用路由器昂貴、繁雜、速度慢、易成為網(wǎng)絡瓶頸,由于它要分析全體的播送包并轉(zhuǎn)發(fā)其中的一片面,還要和其它的路由器交換路由信息,而且這些處理過程都是由CPU來處理的(不是專用的ASIC)。

第三層交換機既能像二層交換機那樣通過MAC地址來標識轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,也能像傳統(tǒng)路由器那樣在兩個網(wǎng)段之間舉行路由轉(zhuǎn)發(fā)。傳統(tǒng)路由器采用軟件來維護路由表,而三層交換機是通過專用的ASIC芯片來處理路由轉(zhuǎn)發(fā)的,傳輸速率較快。

二、路由器的局域網(wǎng)連接

路由器可以連接企業(yè)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng),同時具有局域網(wǎng)連接的功能,路由器的廣域網(wǎng)連接為星形拓撲布局和三層交換機的路由連接所組成。

路由器的作用因路由器的類型而定,我們常說的路由器通常指“邊界路由器”,即位于不同類型網(wǎng)絡的邊界。還有種路由器,它設計的目的是用于同為局域網(wǎng)的不同局域網(wǎng)或不同子網(wǎng)之間的連接,即“中間節(jié)點路由器”。它的網(wǎng)絡布局圖與三層交換機的路由連接圖相比,只是用中間節(jié)點路由器接替了原來的三層交換機?！斑吔缏酚善鳌碧幱诰W(wǎng)絡邊界的邊緣或末端,用于不同網(wǎng)絡路由器的連接,這是目前大多數(shù)路由器的類型。它所支持的網(wǎng)絡協(xié)議和路由協(xié)議對比廣,背板帶寬分外高,能得志各類不同類型網(wǎng)絡(包括LAN-WAN)的互聯(lián)。

“中間節(jié)點路由器”處于LAN的內(nèi)部,通常用于連接不同局域網(wǎng),起到一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的橋梁作用。它更提防MAC地址的記憶能,要求較大的緩存。它所連接的網(wǎng)絡根本上是局域網(wǎng),所支持的網(wǎng)絡協(xié)議對比單一,背板帶寬較小,性價比高,適應一般企業(yè)的承受才能。它與三層交換機的路由功能相比,在路由功能上斷定比三層交換機的強,但在局域網(wǎng)這種數(shù)據(jù)交換頻繁的網(wǎng)絡中,采用中間節(jié)點路由器來舉行局域網(wǎng)的連接,網(wǎng)絡性能可能會受到確定影響。總的來說,假設所連接的局域網(wǎng)或子網(wǎng)較多、網(wǎng)絡互訪不是很頻繁、路由較繁雜的環(huán)境中,最好采用“中間節(jié)點路由器”連接方案。但在少數(shù)子網(wǎng)連接、網(wǎng)絡間互訪頻繁的環(huán)境中,最好還是采用三層交換機連接方式。而且還可節(jié)省設備投資,更符合現(xiàn)實需要。

三、結(jié)語

交換機的最根本功能和應用是集中連接網(wǎng)絡設備,它一般用于LAN-WAN的連接歸于網(wǎng)橋范圍,是數(shù)據(jù)鏈路層的設備,有些交換機也可實現(xiàn)第三層的交換,它可以通過專用的ASIC芯片來處理,從而實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)路由轉(zhuǎn)發(fā)。路由器一般用于WAN-WAN之間的連接,它的功能較交換機要強大,可以解決異性網(wǎng)絡之間轉(zhuǎn)發(fā)分組,作用于網(wǎng)絡層。他們只是從一條線路上采納輸入分組,然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡,并采用不同協(xié)議。相對比而言,在局域網(wǎng)這種數(shù)據(jù)交換頻繁的網(wǎng)絡中,采用“中間節(jié)點路由器”來舉行局域網(wǎng)的連接,網(wǎng)絡性能可能會受到確定影響,速度相對慢些,價格偏貴,因此在局域網(wǎng)中三層交換機級聯(lián)的應用得以表達。

[1]何宏主編.微型計算機原理與接口技術(shù)