22 交換機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

1、交換機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)交換機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)本章內(nèi)容本章內(nèi)容 交換機(jī)概述交換機(jī)概述 交換機(jī)的分類與性能指標(biāo)交換機(jī)的分類與性能指標(biāo) 交換機(jī)的接口與連接方式交換機(jī)的接口與連接方式 虛擬局域網(wǎng)與多層交換虛擬局域網(wǎng)與多層交換 交換機(jī)產(chǎn)品簡(jiǎn)介交換機(jī)產(chǎn)品簡(jiǎn)介2.1 交換機(jī)概述交換機(jī)概述 1. 1. 交換機(jī)的基本概念交換機(jī)的基本概念 交換機(jī)交換機(jī)英文名稱為英文名稱為Switch，也稱為，也稱為交換式集線器交換式集線器,是一種基于是一種基于MACMAC地址識(shí)別地址識(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)，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)可以備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)”MACMAC地址，并地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，

2、通過(guò)在數(shù)據(jù)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)接收者之間建立臨時(shí)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。達(dá)目的地址。2.1.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介交換機(jī)簡(jiǎn)介交換機(jī)的工作特點(diǎn)：交換機(jī)的工作特點(diǎn)： 擁有一條很高帶寬的背板總線和內(nèi)部交換矩陣擁有一條很高帶寬的背板總線和內(nèi)部交換矩陣 所有的端口都掛接在這條背板總線上所有的端口都掛接在這條背板總線上 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)照表以確定目的對(duì)照表以確定目的MAC地址的網(wǎng)卡（地址的網(wǎng)卡（NIC）掛接在哪

3、個(gè)端）掛接在哪個(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 目的目的MAC若不存在才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)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)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部新的地址，并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。地址表中。2. 2. 交換機(jī)的特性交換機(jī)的特性 與網(wǎng)橋和集線器相比，交換機(jī)從下面幾方面改進(jìn)了性能：與網(wǎng)橋和集線器相比，交換機(jī)從下面幾方面改進(jìn)了性能： （1 1）通過(guò)支持并行通信，提高了交換機(jī)的信息吞吐量。）通過(guò)支持并行通信，提高了交換機(jī)的信息吞吐量。 （2 2）將傳統(tǒng)的一個(gè)大局域網(wǎng)上的用戶

4、分成若干工作組，每個(gè)端口連接一臺(tái)）將傳統(tǒng)的一個(gè)大局域網(wǎng)上的用戶分成若干工作組，每個(gè)端口連接一臺(tái)設(shè)備設(shè)備 或連接一個(gè)工作組，有效地解決擁擠現(xiàn)象?；蜻B接一個(gè)工作組，有效地解決擁擠現(xiàn)象。 （3 3）虛擬網(wǎng)（）虛擬網(wǎng)（Virtual LANVirtual LAN）技術(shù)的出現(xiàn)，給交換機(jī)的使用和管理帶來(lái)了）技術(shù)的出現(xiàn)，給交換機(jī)的使用和管理帶來(lái)了更大更大 的靈活性。的靈活性。 （4 4）端口密度可以與集線器相媲美）端口密度可以與集線器相媲美, ,一般的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都是有一個(gè)或幾個(gè)服一般的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都是有一個(gè)或幾個(gè)服務(wù)器，而絕大部分都是普通的客戶機(jī)?？蛻魴C(jī)都需要訪問(wèn)服務(wù)器，這樣就導(dǎo)致務(wù)器，而絕大部分都是普通的客戶機(jī)

5、?？蛻魴C(jī)都需要訪問(wèn)服務(wù)器，這樣就導(dǎo)致服務(wù)器的通信和事務(wù)處理能力成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能好壞的關(guān)鍵。服務(wù)器的通信和事務(wù)處理能力成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能好壞的關(guān)鍵。3. 3. 交換機(jī)的三個(gè)主要功能交換機(jī)的三個(gè)主要功能（1 1）學(xué)習(xí)）學(xué)習(xí) 以太網(wǎng)交換機(jī)了解每一端口相連設(shè)備的以太網(wǎng)交換機(jī)了解每一端口相連設(shè)備的MACMAC地址，并將地地址，并將地址同相應(yīng)的端口映射起來(lái)存放在交換機(jī)緩存中的址同相應(yīng)的端口映射起來(lái)存放在交換機(jī)緩存中的MACMAC地址表中。地址表中。（2 2）轉(zhuǎn)發(fā)）轉(zhuǎn)發(fā)/ /過(guò)濾過(guò)濾 當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的目的地址在當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的目的地址在MACMAC地址表中有映射時(shí)，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

6、不是所有端口（如該數(shù)據(jù)幀為廣播它被轉(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）。組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口）。（3 3）消除回路）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。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。2.1.2 交換機(jī)的交換模式交換機(jī)的交換模式概念：概念： 交換機(jī)將數(shù)據(jù)從一個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)至到另一個(gè)端口的處理交換機(jī)將數(shù)據(jù)從一個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)至到另一個(gè)端口的處理方式稱為交換模式。方式稱為交換模式。 類型：類型：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Store and

7、Forward ）直通交換直通交換（CutThrough ）碎片丟棄碎片丟棄（Fragmentfree）2.2.1 1 交換機(jī)交換機(jī)概述概述存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)(Store and Forward)(Store and Forward)特點(diǎn)：特點(diǎn)：交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)包后，首先將數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)到緩沖交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)包后，首先將數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)到緩沖器中，進(jìn)行器中，進(jìn)行CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)循環(huán)冗余校驗(yàn),如果這個(gè)數(shù)據(jù)包有如果這個(gè)數(shù)據(jù)包有CRC錯(cuò)誤，則該包將被丟棄；如果數(shù)據(jù)包完整，交錯(cuò)誤，則該包將被丟棄；如果數(shù)據(jù)包完整，交換機(jī)查詢地址映射表將其轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的端口。換機(jī)查詢地址映射表將其轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的端口。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有殘

8、缺數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，可減少潛在的不必要的數(shù)據(jù)沒(méi)有殘缺數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，可減少潛在的不必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)發(fā)速率比直接轉(zhuǎn)發(fā)方式慢。轉(zhuǎn)發(fā)速率比直接轉(zhuǎn)發(fā)方式慢。適用環(huán)境：適用環(huán)境：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)適用于普通鏈路質(zhì)量或質(zhì)量較為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)適用于普通鏈路質(zhì)量或質(zhì)量較為惡劣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這種方式要對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，惡劣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這種方式要對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，所以，延遲和幀的大小有關(guān)。所以，延遲和幀的大小有關(guān)。2.1.2 交換機(jī)的交換模式交換機(jī)的交換模式直通交換直通交換(Cut(CutThrough)Through)特點(diǎn)：特點(diǎn)：交換機(jī)只讀出數(shù)據(jù)幀的前交換機(jī)只讀出數(shù)據(jù)幀的前6個(gè)字節(jié)，即通過(guò)地址映個(gè)字節(jié)，即通過(guò)地址映

9、射表中查找目標(biāo)地址，將數(shù)據(jù)幀傳送到相應(yīng)的端射表中查找目標(biāo)地址，將數(shù)據(jù)幀傳送到相應(yīng)的端口上。直通交換能夠?qū)崿F(xiàn)較少的延遲，因?yàn)樵跀?shù)口上。直通交換能夠?qū)崿F(xiàn)較少的延遲，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)幀的目的地址被讀出，確定了轉(zhuǎn)發(fā)端口后馬上據(jù)幀的目的地址被讀出，確定了轉(zhuǎn)發(fā)端口后馬上開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)數(shù)據(jù)幀。開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)數(shù)據(jù)幀。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)發(fā)速率快、減少延時(shí)和提高整體吞吐率轉(zhuǎn)發(fā)速率快、減少延時(shí)和提高整體吞吐率缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：會(huì)給整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)許多垃圾通信包會(huì)給整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)許多垃圾通信包適用環(huán)境：適用環(huán)境：網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量較好、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包較少的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量較好、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包較少的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，延遲時(shí)間跟幀的大小無(wú)關(guān)。環(huán)境，延遲時(shí)間跟幀

10、的大小無(wú)關(guān)。2.1.2 交換機(jī)的交換模式交換機(jī)的交換模式碎片丟棄（碎片丟棄（FragmentfreeFragmentfree）特點(diǎn)：特點(diǎn)：這是介于前兩者之間的一種解決方案。它檢查數(shù)據(jù)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)度是否夠包的長(zhǎng)度是否夠64個(gè)字節(jié)，如果小于個(gè)字節(jié)，如果小于64字節(jié)，說(shuō)明字節(jié)，說(shuō)明是假包，則丟棄該包；如果大于等于是假包，則丟棄該包；如果大于等于64字節(jié)，則發(fā)字節(jié)，則發(fā)送該包。送該包。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)處理速度比存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式快數(shù)據(jù)處理速度比存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式快缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：比直通式慢比直通式慢適用環(huán)境：適用環(huán)境：一般的通訊鏈路一般的通訊鏈路2.1.2 交換機(jī)的交換模式交換

11、機(jī)的交換模式2 2.2 .2 交換機(jī)的分類與性能指標(biāo)交換機(jī)的分類與性能指標(biāo)2.2.1 交換機(jī)的分類交換機(jī)的分類按組建園區(qū)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層次，可劃分為：按組建園區(qū)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層次，可劃分為：接入層交換接入層交換機(jī)機(jī)、匯聚層交換機(jī)匯聚層交換機(jī)和和核心層交換機(jī)。核心層交換機(jī)。核心層交換機(jī)核心層交換機(jī): 一般采用機(jī)箱式模塊化設(shè)計(jì)，機(jī)箱中可承載一般采用機(jī)箱式模塊化設(shè)計(jì)，機(jī)箱中可承載管理模塊、光端口模塊、高速電口模塊、電源等，具有很高的管理模塊、光端口模塊、高速電口模塊、電源等，具有很高的背板容量；背板容量；匯聚層交換機(jī)匯聚層交換機(jī): 可以是機(jī)箱式模塊化交換機(jī)，也可以是固定可以是機(jī)箱式模塊化交換機(jī)，

12、也可以是固定配置的交換機(jī)，具有較高的接入能力和帶寬，一般會(huì)包含光端配置的交換機(jī)，具有較高的接入能力和帶寬，一般會(huì)包含光端口、高速電口等端口；口、高速電口等端口；接入層交換機(jī)接入層交換機(jī): 一般是固定配置的交換機(jī)，端口密度較大，一般是固定配置的交換機(jī)，端口密度較大，具有較高的接入能力，以具有較高的接入能力，以10/100M10/100M端口為主，以固定端口或擴(kuò)展端口為主，以固定端口或擴(kuò)展槽方式提供槽方式提供1000Mbps1000Mbps的上聯(lián)端口。的上聯(lián)端口。雙冗余熱備份網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 根據(jù)根據(jù)傳輸介質(zhì)、傳輸速度以及發(fā)展歷史傳輸介質(zhì)、傳輸速度以及發(fā)展歷史上看，局域網(wǎng)上看，局域網(wǎng)交換機(jī)有這樣一些類

13、型：交換機(jī)有這樣一些類型： 以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī) 快速以太網(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)千兆以太網(wǎng)交換機(jī) 萬(wàn)兆以太網(wǎng)交換機(jī)萬(wàn)兆以太網(wǎng)交換機(jī) FDDI交換機(jī)交換機(jī) ATM交換機(jī)交換機(jī) 令牌環(huán)令牌環(huán)交換機(jī)交換機(jī) 2.2.1 交換機(jī)的分類交換機(jī)的分類按照按照OSI的七層網(wǎng)絡(luò)模型，交換機(jī)又可以分為：的七層網(wǎng)絡(luò)模型，交換機(jī)又可以分為： 第二層交換機(jī)第二層交換機(jī) 第三層交換機(jī)第三層交換機(jī) 第四層交換機(jī)第四層交換機(jī) 第七層交換機(jī)第七層交換機(jī) 基于基于MACMAC地址工作的第二層交換機(jī)最為普遍，用于網(wǎng)絡(luò)地址工作的第二層交換機(jī)最為普遍，用于網(wǎng)絡(luò)接入層和匯聚層?；诮尤雽雍蛥R聚層?；贗PIP地址

14、和協(xié)議進(jìn)行交換的第三層交換地址和協(xié)議進(jìn)行交換的第三層交換機(jī)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的核心層，也少量應(yīng)用于匯聚層。部分第三層機(jī)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的核心層，也少量應(yīng)用于匯聚層。部分第三層交換機(jī)也同時(shí)具有第四層交換功能，可以根據(jù)數(shù)據(jù)幀的協(xié)議交換機(jī)也同時(shí)具有第四層交換功能，可以根據(jù)數(shù)據(jù)幀的協(xié)議端口信息進(jìn)行目標(biāo)端口判斷。第四層以上的交換機(jī)稱之為應(yīng)端口信息進(jìn)行目標(biāo)端口判斷。第四層以上的交換機(jī)稱之為應(yīng)用型交換機(jī)，主要用于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。用型交換機(jī)，主要用于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。2.2.1 交換機(jī)的分類交換機(jī)的分類按照交換機(jī)的按照交換機(jī)的可管理性可管理性，可分為：，可分為： 可管理型交換機(jī)可管理型交換機(jī) 不可管理型交換機(jī)不可管理型交換機(jī)

15、 兩者區(qū)別在于對(duì)兩者區(qū)別在于對(duì)SNMPSNMP、RMONRMON等網(wǎng)管協(xié)議的支持。可管理等網(wǎng)管協(xié)議的支持?？晒芾硇徒粨Q機(jī)便于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、流量分析，但成本也相對(duì)較高。型交換機(jī)便于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、流量分析，但成本也相對(duì)較高。大中型網(wǎng)絡(luò)在匯聚層應(yīng)該選擇可管理型交換機(jī)，在接入層大中型網(wǎng)絡(luò)在匯聚層應(yīng)該選擇可管理型交換機(jī)，在接入層視應(yīng)用需要而定，核心層交換機(jī)則全部是可管理型交換機(jī)視應(yīng)用需要而定，核心層交換機(jī)則全部是可管理型交換機(jī)。2.2.1 交換機(jī)的分類交換機(jī)的分類2.2.1 交換機(jī)的分類交換機(jī)的分類按照交換機(jī)可否堆疊分為按照交換機(jī)可否堆疊分為 可堆疊交換機(jī)可堆疊交換機(jī) 不可堆疊交換機(jī)不可堆疊交換機(jī)2.2.1 交

16、換機(jī)的分類交換機(jī)的分類從應(yīng)用的角度劃分，交換機(jī)又可分為：從應(yīng)用的角度劃分，交換機(jī)又可分為： 電話交換機(jī)（電話交換機(jī)（PBX）：）：主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域，提供語(yǔ)音通主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域，提供語(yǔ)音通訊。訊。數(shù)據(jù)交換機(jī)（數(shù)據(jù)交換機(jī)（Switch）：）： 應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。 注意：注意：我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)的是數(shù)據(jù)交換機(jī)。我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)的是數(shù)據(jù)交換機(jī)。背板帶寬、包轉(zhuǎn)發(fā)率、端口速率背板帶寬、包轉(zhuǎn)發(fā)率、端口速率協(xié)議與功能協(xié)議與功能模塊化與固定配置模塊化與固定配置專用芯片與通用芯片專用芯片與通用芯片單單/多多MAC地址類型地址類型2.2.2 交換機(jī)的主要性能指標(biāo)交換機(jī)的主要性能指標(biāo)背板帶寬與端口速率背板

17、帶寬與端口速率 背板帶寬和端口速率是衡量交換機(jī)的交換能力的主要參數(shù)。背板帶寬和端口速率是衡量交換機(jī)的交換能力的主要參數(shù)。背板帶寬背板帶寬：指通過(guò)交換機(jī)所有通信的最大值。：指通過(guò)交換機(jī)所有通信的最大值。 包轉(zhuǎn)發(fā)率：包轉(zhuǎn)發(fā)率：交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小，單位為交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小，單位為pps（包每秒）。（包每秒）。交換機(jī)的端口速率交換機(jī)的端口速率：每秒通過(guò)的比特?cái)?shù)。：每秒通過(guò)的比特?cái)?shù)。 10Mbps 100Mbps 1000Mbps 10000Mbps2.2.2 交換機(jī)的主要性能指標(biāo)交換機(jī)的主要性能指標(biāo)模塊化與固定配置模塊化與固定配置模塊化交換機(jī)模塊化交換機(jī)：具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，可在機(jī)箱內(nèi)

18、提供一系列擴(kuò)展模：具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，可在機(jī)箱內(nèi)提供一系列擴(kuò)展模塊，如千兆位以太網(wǎng)模塊、塊，如千兆位以太網(wǎng)模塊、FDDI模塊、模塊、ATM模塊、快速以太網(wǎng)模塊、快速以太網(wǎng)模塊、令牌環(huán)模塊等，所以能夠?qū)⒕哂胁煌瑓f(xié)議、不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊、令牌環(huán)模塊等，所以能夠?qū)⒕哂胁煌瑓f(xié)議、不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。但是它的價(jià)格一般也比較昂貴。模塊化交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。但是它的價(jià)格一般也比較昂貴。模塊化交換機(jī)一般作為骨干交換機(jī)來(lái)使用。一般作為骨干交換機(jī)來(lái)使用。固定配置交換機(jī)固定配置交換機(jī)：一般具有固定端口配置，比如：一般具有固定端口配置，比如Cisco公司的公司的Catalyst l900/2900交換機(jī)，交換

19、機(jī)，Bay公司的公司的BayStack350/450交換機(jī)等。固交換機(jī)等。固定配置交換機(jī)的可擴(kuò)充性顯然不如模塊化交換機(jī)，但是價(jià)格要低定配置交換機(jī)的可擴(kuò)充性顯然不如模塊化交換機(jī)，但是價(jià)格要低得多。得多。2.2.2 交換機(jī)的主要性能指標(biāo)交換機(jī)的主要性能指標(biāo)專用芯片與通用芯片專用芯片與通用芯片 X86： 通用計(jì)算機(jī)芯片通用計(jì)算機(jī)芯片ASIC： （Application-Specific-Integrated Circuit ）NP： 專用網(wǎng)絡(luò)處理器專用網(wǎng)絡(luò)處理器2.2.2 交換機(jī)的主要性能指標(biāo)交換機(jī)的主要性能指標(biāo)2.3 2.3 交換機(jī)的接口與連接方式交換機(jī)的接口與連接方式2.3.1 交換機(jī)的接口類型

20、交換機(jī)的接口類型 交換機(jī)的接口是隨著網(wǎng)絡(luò)類型的變化和傳輸介質(zhì)的交換機(jī)的接口是隨著網(wǎng)絡(luò)類型的變化和傳輸介質(zhì)的發(fā)展而產(chǎn)生的不同的接口規(guī)格，主要有：發(fā)展而產(chǎn)生的不同的接口規(guī)格，主要有： 雙絞線雙絞線RJ-45接口接口 光纖接口光纖接口 AUI接口與接口與BNC Console接口接口 FDDI接口接口雙絞線雙絞線RJ-45接口接口 數(shù)量最多、應(yīng)用最廣的數(shù)量最多、應(yīng)用最廣的一種接口類型，它屬于以太網(wǎng)一種接口類型，它屬于以太網(wǎng)接口類型。它不僅在最基本的接口類型。它不僅在最基本的10Base-T10Base-T以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中使用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中使用，還在目前主流的，還在目前主流的100Base-100Base-

21、TXTX快速以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)和1000Base-TX1000Base-TX千兆以太網(wǎng)中使用。千兆以太網(wǎng)中使用。 2.3.1 交換機(jī)的接口類型交換機(jī)的接口類型光纖接口光纖接口 目前光纖傳輸介質(zhì)發(fā)展目前光纖傳輸介質(zhì)發(fā)展相當(dāng)迅速，各種光纖接口也是相當(dāng)迅速，各種光纖接口也是層出不窮，分別應(yīng)用于層出不窮，分別應(yīng)用于100Base-FX100Base-FX、1000Base-FX1000Base-FX等等網(wǎng)絡(luò)中。在局域網(wǎng)交換機(jī)中，網(wǎng)絡(luò)中。在局域網(wǎng)交換機(jī)中， SCSC類型是一種常見(jiàn)的光纖接口類型是一種常見(jiàn)的光纖接口，SCSC接口的芯在接頭里面，右接口的芯在接頭里面，右圖所示的是一款圖所示的是一款100Ba

22、se-FX100Base-FX網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的SCSC光纖接口模塊。光纖接口模塊。2.3.1 交換機(jī)的接口類型交換機(jī)的接口類型AUI接口接口 這是專門(mén)用于連接粗同這是專門(mén)用于連接粗同軸電纜的，目前這種網(wǎng)絡(luò)在軸電纜的，目前這種網(wǎng)絡(luò)在局域網(wǎng)中已不多見(jiàn)?，F(xiàn)在部局域網(wǎng)中已不多見(jiàn)。現(xiàn)在部分交換機(jī)保留了分交換機(jī)保留了AUIAUI接口。接口。 AUI AUI接口是一個(gè)接口是一個(gè)1515針針“D D”形接口，類似于顯示器形接口，類似于顯示器接口。這種接口在其他網(wǎng)絡(luò)接口。這種接口在其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中也可以見(jiàn)到，如路由設(shè)備中也可以見(jiàn)到，如路由器，甚至服務(wù)器中。右圖中器，甚至服務(wù)器中。右圖中所示的是交換機(jī)上的所示的是交換機(jī)

23、上的AUIAUI接口接口示意圖。示意圖。2.3.1 交換機(jī)的接口類型交換機(jī)的接口類型BNC 接口接口 這是專門(mén)用于連接細(xì)同這是專門(mén)用于連接細(xì)同軸電纜的接口，目前提供這軸電纜的接口，目前提供這種接口的交換機(jī)比較少見(jiàn)。種接口的交換機(jī)比較少見(jiàn)。個(gè)別交換機(jī)保留個(gè)別交換機(jī)保留BNCBNC接口，主接口，主要是用于與細(xì)同軸電纜作為要是用于與細(xì)同軸電纜作為傳輸介質(zhì)的令牌網(wǎng)絡(luò)連接。傳輸介質(zhì)的令牌網(wǎng)絡(luò)連接。 右圖是右圖是BNCBNC接口的網(wǎng)卡。接口的網(wǎng)卡。2.3.1 交換機(jī)的接口類型交換機(jī)的接口類型Console接口接口 用于配置交換機(jī)而使用用于配置交換機(jī)而使用的接口。的接口。 不同交換機(jī)的不同交換機(jī)的Conso

24、leConsole接受有所不同，有些與接受有所不同，有些與CiscoCisco路由器一樣采用路由器一樣采用RJ-RJ-4545類型類型ConsoleConsole接口，而接口，而有的則采用串口作為有的則采用串口作為ConsoleConsole接口。接口。2.3.1 交換機(jī)的接口類型交換機(jī)的接口類型FDDI接口接口 在早期的在早期的100Mbps100Mbps時(shí)代，時(shí)代，還有一種還有一種FDDIFDDI網(wǎng)絡(luò)類型，即網(wǎng)絡(luò)類型，即“光纖分布式數(shù)據(jù)接口光纖分布式數(shù)據(jù)接口”，其傳輸介質(zhì)也是光纖，其接其傳輸介質(zhì)也是光纖，其接口類型如右圖。目前由于它口類型如右圖。目前由于它的優(yōu)勢(shì)不明顯，已經(jīng)很少見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)不明

25、顯，已經(jīng)很少見(jiàn)了。了。2.3.1 交換機(jī)的接口類型交換機(jī)的接口類型2.3.2 交換機(jī)的連接方式交換機(jī)的連接方式 我們常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)都是多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接在一起，我們我們常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)都是多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接在一起，我們來(lái)看交換機(jī)之間有哪些連接方式：來(lái)看交換機(jī)之間有哪些連接方式：級(jí)聯(lián)級(jí)聯(lián)冗余冗余堆疊堆疊級(jí)聯(lián)級(jí)聯(lián) 是最常見(jiàn)的連接方式，即使用網(wǎng)線將兩個(gè)交換機(jī)連接起來(lái)。有是最常見(jiàn)的連接方式，即使用網(wǎng)線將兩個(gè)交換機(jī)連接起來(lái)。有使用光纖介質(zhì)連接和雙絞線介質(zhì)連接兩種情況。使用光纖介質(zhì)連接和雙絞線介質(zhì)連接兩種情況。光纖介質(zhì)連接：光纖介質(zhì)連接：直接連接的兩個(gè)交換機(jī)端口要保證一致的光纖規(guī)格、端口速率，直接連接的兩個(gè)交換機(jī)端口要

26、保證一致的光纖規(guī)格、端口速率，發(fā)送信號(hào)光纖端口與接收信號(hào)光纖端口相連。發(fā)送信號(hào)光纖端口與接收信號(hào)光纖端口相連。雙絞線介質(zhì)連接：雙絞線介質(zhì)連接： 分普通端口和使用分普通端口和使用Uplink端口級(jí)聯(lián)兩種情況。普通端口之間相端口級(jí)聯(lián)兩種情況。普通端口之間相連，使用交叉雙絞線；一臺(tái)交換機(jī)使用連，使用交叉雙絞線；一臺(tái)交換機(jī)使用UPlink端口相連使用直通雙端口相連使用直通雙絞線。絞線。注意：注意：目前有些交換機(jī)已實(shí)現(xiàn)智能判斷，即使用交叉線或直通線目前有些交換機(jī)已實(shí)現(xiàn)智能判斷，即使用交叉線或直通線均可在兩臺(tái)交換機(jī)之間建立連接。均可在兩臺(tái)交換機(jī)之間建立連接。2.3.2 交換機(jī)的連接方式交換機(jī)的連接方式冗余

27、冗余SpanningTree冗余連接：冗余連接：工作方式是工作方式是StandBy，一條鏈，一條鏈路在工作，其余鏈路處于待機(jī)路在工作，其余鏈路處于待機(jī)(StandBy)狀態(tài)，效率沒(méi)有狀態(tài)，效率沒(méi)有提高，可靠性提高。提高，可靠性提高。PortTrunking連接：連接：多條冗余連接鏈路實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)。多條冗余連接鏈路實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)。交換機(jī)之間聯(lián)結(jié)帶寬成倍提高，可靠性已得到增強(qiáng)。交換機(jī)之間聯(lián)結(jié)帶寬成倍提高，可靠性已得到增強(qiáng)。2.3.2 交換機(jī)的連接方式交換機(jī)的連接方式堆疊堆疊 只有支持堆疊的交換之間只有支持堆疊的交換之間才可進(jìn)行堆疊，使用專用的堆才可進(jìn)行堆疊，使用專用的堆疊線通過(guò)交換機(jī)上提供的堆疊疊線

28、通過(guò)交換機(jī)上提供的堆疊接口使用一定的連接方式連接接口使用一定的連接方式連接起來(lái)。起來(lái)。 多臺(tái)交換機(jī)的堆疊是靠一多臺(tái)交換機(jī)的堆疊是靠一個(gè)提供背板總線帶寬的多口堆個(gè)提供背板總線帶寬的多口堆疊母模塊與單口的堆疊子模塊疊母模塊與單口的堆疊子模塊相連實(shí)現(xiàn)的，并插入不同的交相連實(shí)現(xiàn)的，并插入不同的交換機(jī)實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的堆疊。換機(jī)實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的堆疊。2.3.2 交換機(jī)的連接方式交換機(jī)的連接方式交換機(jī)堆疊連接方法交換機(jī)堆疊連接方法 堆疊中的所有交換機(jī)可視為一個(gè)整體的交換機(jī)來(lái)進(jìn)堆疊中的所有交換機(jī)可視為一個(gè)整體的交換機(jī)來(lái)進(jìn)行管理，也就是說(shuō)，堆疊中所有的交換機(jī)從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上可行管理，也就是說(shuō)，堆疊中所有的交換機(jī)從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上

29、可視為一個(gè)交換機(jī)。堆棧在一起的交換機(jī)可以當(dāng)作一臺(tái)交換視為一個(gè)交換機(jī)。堆棧在一起的交換機(jī)可以當(dāng)作一臺(tái)交換機(jī)來(lái)統(tǒng)一管理。交換機(jī)堆疊技術(shù)采用了專門(mén)的管理模塊和機(jī)來(lái)統(tǒng)一管理。交換機(jī)堆疊技術(shù)采用了專門(mén)的管理模塊和堆棧連接電纜，這樣做的好處是，一方面增加了用戶端口堆棧連接電纜，這樣做的好處是，一方面增加了用戶端口，能夠在交換機(jī)之間建立一條較寬的寬帶鏈路，這樣每個(gè)，能夠在交換機(jī)之間建立一條較寬的寬帶鏈路，這樣每個(gè)實(shí)際使用的用戶帶寬就有可能更寬（只有在并不是所有端實(shí)際使用的用戶帶寬就有可能更寬（只有在并不是所有端口都在使用情況下）。另一方面多個(gè)交換機(jī)能夠作為一個(gè)口都在使用情況下）。另一方面多個(gè)交換機(jī)能夠作為一

30、個(gè)大的交換機(jī)，便于統(tǒng)一管理。大的交換機(jī)，便于統(tǒng)一管理?？啥询B交換機(jī)常用的堆疊方式有兩種可堆疊交換機(jī)常用的堆疊方式有兩種：菊花型菊花型 菊花型堆疊要求堆菊花型堆疊要求堆疊交換機(jī)通過(guò)堆疊接口或疊交換機(jī)通過(guò)堆疊接口或模塊首尾相連，是一種類模塊首尾相連，是一種類似于普通的交換機(jī)之間級(jí)似于普通的交換機(jī)之間級(jí)聯(lián)連接，通過(guò)相對(duì)高速的聯(lián)連接，通過(guò)相對(duì)高速的端口串接和軟件的支持，端口串接和軟件的支持，最終實(shí)現(xiàn)構(gòu)建一個(gè)多交換最終實(shí)現(xiàn)構(gòu)建一個(gè)多交換機(jī)的層疊結(jié)構(gòu)。機(jī)的層疊結(jié)構(gòu)?？啥询B交換機(jī)常用的堆疊方式有兩種可堆疊交換機(jī)常用的堆疊方式有兩種：星型星型 星型堆疊是需要一星型堆疊是需要一個(gè)主交換機(jī)，其它是從交個(gè)主交換機(jī)，

31、其它是從交換機(jī)，每臺(tái)從交換機(jī)都通換機(jī)，每臺(tái)從交換機(jī)都通過(guò)堆疊接口或模塊與主交過(guò)堆疊接口或模塊與主交換機(jī)相連。這種方式要求換機(jī)相連。這種方式要求主交換機(jī)的交換容量（背主交換機(jī)的交換容量（背板帶寬）要比從交換機(jī)的板帶寬）要比從交換機(jī)的要大。要大。堆疊和級(jí)聯(lián)的區(qū)別堆疊和級(jí)聯(lián)的區(qū)別連接方式不同：連接方式不同：級(jí)聯(lián)是兩臺(tái)交換機(jī)通過(guò)兩個(gè)級(jí)聯(lián)是兩臺(tái)交換機(jī)通過(guò)兩個(gè)PORT互聯(lián)，而堆互聯(lián)，而堆疊是交換機(jī)通過(guò)專門(mén)的背板堆疊模塊相連。堆疊可以增加設(shè)備總帶疊是交換機(jī)通過(guò)專門(mén)的背板堆疊模塊相連。堆疊可以增加設(shè)備總帶寬，而級(jí)聯(lián)是不能增加設(shè)備的總帶寬。寬，而級(jí)聯(lián)是不能增加設(shè)備的總帶寬。 通用行不同：通用行不同：級(jí)聯(lián)可通過(guò)光

32、纖或雙絞線在任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家的級(jí)聯(lián)可通過(guò)光纖或雙絞線在任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家的交換機(jī)之間進(jìn)行連接，而堆疊只有在自己廠家的設(shè)備之間，且設(shè)備交換機(jī)之間進(jìn)行連接，而堆疊只有在自己廠家的設(shè)備之間，且設(shè)備必須具有堆疊功能才可實(shí)現(xiàn)。必須具有堆疊功能才可實(shí)現(xiàn)。 連接距離不同：連接距離不同：級(jí)聯(lián)的設(shè)備之間可以有較遠(yuǎn)的距離（級(jí)聯(lián)的設(shè)備之間可以有較遠(yuǎn)的距離（100米米-幾幾百米），而堆疊的設(shè)備之間距離十分有限，必須在幾米以內(nèi)。百米），而堆疊的設(shè)備之間距離十分有限，必須在幾米以內(nèi)。2.3.2 交換機(jī)的連接方式交換機(jī)的連接方式2.42.4多層交換多層交換和和虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)2.4.1 三層交換三層交換概念概念 三層交換

33、是相對(duì)于傳統(tǒng)交換概念而提出的。眾所周知，傳統(tǒng)的交三層交換是相對(duì)于傳統(tǒng)交換概念而提出的。眾所周知，傳統(tǒng)的交換技術(shù)是在換技術(shù)是在OSIOSI網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型中的第二層網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型中的第二層-數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作的，數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，三層交換技術(shù)就是：二層交換技術(shù)三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，三層交換技術(shù)就是：二層交換技術(shù)三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。特點(diǎn)特點(diǎn)解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后，網(wǎng)段間子網(wǎng)必須依賴路由器進(jìn)行解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后，網(wǎng)段間子網(wǎng)必須依賴路由器進(jìn)行管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由

34、器低速、復(fù)雜所造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題。管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由器低速、復(fù)雜所造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題。 2.4.1 三層交換三層交換 三層交換是相對(duì)于傳統(tǒng)的交換概念而提出的。傳統(tǒng)的交換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型中的第二層（即數(shù)據(jù)鏈路層）進(jìn)行操作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，三層交換技術(shù)就是二層交換技術(shù)+三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，三層交換機(jī)就是“二層交換機(jī)+基于硬件的路由器”。 那么三層交換是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢？三層交換的技術(shù)細(xì)節(jié)那么三層交換是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢？三層交換的技術(shù)細(xì)節(jié)非常復(fù)雜，不可能一下子講清楚，不過(guò)您可以簡(jiǎn)單地將三非常復(fù)雜，不可能一下子講清楚，不過(guò)您可以簡(jiǎn)單地將三層交

35、換機(jī)理解為由一臺(tái)路由器和一臺(tái)二層交換機(jī)構(gòu)成，如層交換機(jī)理解為由一臺(tái)路由器和一臺(tái)二層交換機(jī)構(gòu)成，如下圖所示。下圖所示。 兩臺(tái)處于不同子網(wǎng)的主機(jī)通信，必須要通過(guò)路由器進(jìn)行兩臺(tái)處于不同子網(wǎng)的主機(jī)通信，必須要通過(guò)路由器進(jìn)行路由。在上圖中，主機(jī)路由。在上圖中，主機(jī)A向主機(jī)向主機(jī)B發(fā)送的第發(fā)送的第1個(gè)數(shù)據(jù)包必須要個(gè)數(shù)據(jù)包必須要經(jīng)過(guò)三層交換機(jī)中的路由處理器進(jìn)行路由才能到達(dá)主機(jī)經(jīng)過(guò)三層交換機(jī)中的路由處理器進(jìn)行路由才能到達(dá)主機(jī)B，但是當(dāng)以后的數(shù)據(jù)包再發(fā)向主機(jī)但是當(dāng)以后的數(shù)據(jù)包再發(fā)向主機(jī)B時(shí)，就不必再經(jīng)過(guò)路由處時(shí)，就不必再經(jīng)過(guò)路由處理器處理了，因?yàn)槿龑咏粨Q機(jī)有理器處理了，因?yàn)槿龑咏粨Q機(jī)有“記憶記憶”路由的功能。路

36、由的功能。 三層交換機(jī)的路由記憶功能是由路由緩存來(lái)實(shí)現(xiàn)的三層交換機(jī)的路由記憶功能是由路由緩存來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)往三層交換機(jī)時(shí)，三層交換機(jī)首先在它的緩存一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)往三層交換機(jī)時(shí)，三層交換機(jī)首先在它的緩存列表里進(jìn)行檢查，看看路由緩存里有沒(méi)有記錄，如果有記錄列表里進(jìn)行檢查，看看路由緩存里有沒(méi)有記錄，如果有記錄就直接調(diào)取緩存的記錄進(jìn)行路由，而不再經(jīng)過(guò)路由處理器進(jìn)就直接調(diào)取緩存的記錄進(jìn)行路由，而不再經(jīng)過(guò)路由處理器進(jìn)行處理，這樣的數(shù)據(jù)包的路由速度就大大提高了。如果三層行處理，這樣的數(shù)據(jù)包的路由速度就大大提高了。如果三層交換機(jī)在路由緩存中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)記錄，再將數(shù)據(jù)包發(fā)往路由處交換機(jī)在路由緩存中沒(méi)有發(fā)

37、現(xiàn)記錄，再將數(shù)據(jù)包發(fā)往路由處理器進(jìn)行處理，處理之后再轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。理器進(jìn)行處理，處理之后再轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。 類型：類型：純硬件純硬件和和純軟件純軟件兩大類兩大類 三層交換機(jī)工作原理 三層交換機(jī)實(shí)質(zhì)上是將二層交換機(jī)與路由器結(jié)合起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它三層交換機(jī)實(shí)質(zhì)上是將二層交換機(jī)與路由器結(jié)合起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它既可以完成數(shù)據(jù)交換功能，又可以完成數(shù)據(jù)路由功能。既可以完成數(shù)據(jù)交換功能，又可以完成數(shù)據(jù)路由功能。2.4.2 多層交換多層交換概念：概念： 隨著交換技術(shù)的不斷發(fā)展，以及交換機(jī)產(chǎn)品的不斷更隨著交換技術(shù)的不斷發(fā)展，以及交換機(jī)產(chǎn)品的不斷更新，在傳統(tǒng)交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)的功能日益變得豐富起來(lái)?，F(xiàn)在新，在傳統(tǒng)交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)的

38、功能日益變得豐富起來(lái)?，F(xiàn)在不僅有了不僅有了“路由功能的交換機(jī)路由功能的交換機(jī)”，有些交換機(jī)還具有通過(guò)，有些交換機(jī)還具有通過(guò)辨別第四層協(xié)議端口的能力，有人將此類型的交換機(jī)稱為辨別第四層協(xié)議端口的能力，有人將此類型的交換機(jī)稱為第四層交換機(jī)，甚至還有可以識(shí)別應(yīng)用層協(xié)議的交換機(jī)，第四層交換機(jī)，甚至還有可以識(shí)別應(yīng)用層協(xié)議的交換機(jī)，因而，也出現(xiàn)了因而，也出現(xiàn)了“應(yīng)用層交換機(jī)應(yīng)用層交換機(jī)”的概念。凡是超越傳統(tǒng)的概念。凡是超越傳統(tǒng)工作在二層的交換大家統(tǒng)稱為工作在二層的交換大家統(tǒng)稱為“多層交換多層交換”。 第四層交換第四層交換 第四層交換的主要作用體現(xiàn)在，可以將第四層交換的主要作用體現(xiàn)在，可以將端到端性能和服務(wù)

39、質(zhì)量要求實(shí)現(xiàn)對(duì)所有聯(lián)網(wǎng)端到端性能和服務(wù)質(zhì)量要求實(shí)現(xiàn)對(duì)所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的負(fù)載進(jìn)行細(xì)致的均衡，以保證客戶機(jī)設(shè)備的負(fù)載進(jìn)行細(xì)致的均衡，以保證客戶機(jī)與服務(wù)器之間數(shù)據(jù)平滑地流動(dòng)。與服務(wù)器之間數(shù)據(jù)平滑地流動(dòng)。 2.4.3 多層交換多層交換第七層交換第七層交換 目前，在高可用性和負(fù)載均衡方面，有部分交換機(jī)可目前，在高可用性和負(fù)載均衡方面，有部分交換機(jī)可以利用由應(yīng)用返回給最終用戶的第七層信息。這些交換機(jī)以利用由應(yīng)用返回給最終用戶的第七層信息。這些交換機(jī)使用戶可以容易地確認(rèn)站點(diǎn)內(nèi)容的響應(yīng)性和正確性，或從使用戶可以容易地確認(rèn)站點(diǎn)內(nèi)容的響應(yīng)性和正確性，或從客戶的角度來(lái)試測(cè)你的站點(diǎn)，看看是否存在正確的應(yīng)用和客戶的角度來(lái)試

40、測(cè)你的站點(diǎn)，看看是否存在正確的應(yīng)用和內(nèi)容。具有這樣功能的交換機(jī)我們稱為內(nèi)容。具有這樣功能的交換機(jī)我們稱為“第七層交換機(jī)第七層交換機(jī)”。 2.4.3 多層交換多層交換2.43虛擬局域網(wǎng)簡(jiǎn)介 虛擬局域網(wǎng)（虛擬局域網(wǎng)（Virtual Local Area NetworkVirtual Local Area Network）通常簡(jiǎn)稱為通常簡(jiǎn)稱為VLANVLAN。它是將局域網(wǎng)從邏輯上劃分為。它是將局域網(wǎng)從邏輯上劃分為一個(gè)個(gè)的網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的一種交換一個(gè)個(gè)的網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的一種交換技術(shù)技術(shù)。虛擬局域網(wǎng)簡(jiǎn)介 使用集線器或交換機(jī)所構(gòu)成的一個(gè)物理局域網(wǎng)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用集線器或交換機(jī)所構(gòu)成的一個(gè)

41、物理局域網(wǎng)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)屬于同一個(gè)廣播域。網(wǎng)橋、集線器和交換機(jī)設(shè)備都會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)廣屬于同一個(gè)廣播域。網(wǎng)橋、集線器和交換機(jī)設(shè)備都會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)廣播幀，因此任何一個(gè)廣播幀或多播幀（播幀，因此任何一個(gè)廣播幀或多播幀（Multicast FrameMulticast Frame）都）都將被廣播到整個(gè)局域網(wǎng)中的每一臺(tái)主機(jī)。將被廣播到整個(gè)局域網(wǎng)中的每一臺(tái)主機(jī)。 路由器具有路由轉(zhuǎn)發(fā)、防火墻和隔離廣播的作用，路由器不路由器具有路由轉(zhuǎn)發(fā)、防火墻和隔離廣播的作用，路由器不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)廣播幀，因此，要實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的分段和廣播域的隔離，會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)廣播幀，因此，要實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的分段和廣播域的隔離，應(yīng)使用路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)使用路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)。一個(gè)一個(gè)VLA

42、NVLAN就是一個(gè)網(wǎng)段，通過(guò)在交換機(jī)上劃分就是一個(gè)網(wǎng)段，通過(guò)在交換機(jī)上劃分VLANVLAN，可，可將一個(gè)大的局域網(wǎng)劃分成若干個(gè)網(wǎng)段，每個(gè)網(wǎng)段內(nèi)所有將一個(gè)大的局域網(wǎng)劃分成若干個(gè)網(wǎng)段，每個(gè)網(wǎng)段內(nèi)所有主機(jī)間的通訊和廣播僅限于該主機(jī)間的通訊和廣播僅限于該VLANVLAN內(nèi)，廣播幀不會(huì)被轉(zhuǎn)內(nèi)，廣播幀不會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到其他網(wǎng)段，即一個(gè)發(fā)到其他網(wǎng)段，即一個(gè)VLANVLAN就是一個(gè)廣播域，就是一個(gè)廣播域，VLANVLAN間是間是不能進(jìn)行直接通信的，從而就實(shí)現(xiàn)了對(duì)廣播域的分割和不能進(jìn)行直接通信的，從而就實(shí)現(xiàn)了對(duì)廣播域的分割和隔離。隔離。若要實(shí)現(xiàn)若要實(shí)現(xiàn)VLANVLAN間的通訊，就必須為間的通訊，就必須為VLANVLA

43、N設(shè)置路由，這可設(shè)置路由，這可使用路由器或三層交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。使用路由器或三層交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。二層交換機(jī)可以劃分二層交換機(jī)可以劃分VLANVLAN，若沒(méi)有路由器，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)，若沒(méi)有路由器，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)VLANVLAN間的通訊，由于間的通訊，由于三層交換機(jī)具備路由功能，在實(shí)際應(yīng)用中，通常在三層三層交換機(jī)具備路由功能，在實(shí)際應(yīng)用中，通常在三層交換機(jī)中來(lái)劃分交換機(jī)中來(lái)劃分VLANVLAN，以支持，以支持VLANVLAN間的相互通訊。間的相互通訊。 從中可見(jiàn)，通過(guò)在局域網(wǎng)中劃分從中可見(jiàn)，通過(guò)在局域網(wǎng)中劃分VLANVLAN，可起到以下，可起到以下方面的作用：方面的作用： 控制網(wǎng)絡(luò)的廣播，增加廣播域的數(shù)量，減小

44、廣播域控制網(wǎng)絡(luò)的廣播，增加廣播域的數(shù)量，減小廣播域的大小的大小。 便于對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和控制。便于對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和控制。VLANVLAN是對(duì)端口的邏輯是對(duì)端口的邏輯分組，不受任何物理連接的限制，同一分組，不受任何物理連接的限制，同一VLANVLAN中的用戶，中的用戶，可以連接在不同的交換機(jī)，并且可以位于不同的物理位可以連接在不同的交換機(jī)，并且可以位于不同的物理位置，增加了網(wǎng)絡(luò)連接、組網(wǎng)和管理的靈活性。置，增加了網(wǎng)絡(luò)連接、組網(wǎng)和管理的靈活性。 增加網(wǎng)絡(luò)的安全性增加網(wǎng)絡(luò)的安全性。 VLANVLAN的匯聚鏈接與封裝協(xié)議的匯聚鏈接與封裝協(xié)議 在實(shí)際應(yīng)用中，通常需要跨越多臺(tái)交換機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中，通常需要跨越

45、多臺(tái)交換機(jī)的多個(gè)端口劃分的多個(gè)端口劃分VLANVLAN，比如，同一個(gè)部門(mén)的員，比如，同一個(gè)部門(mén)的員工，可能會(huì)分布在不同的建筑物或不同的樓層工，可能會(huì)分布在不同的建筑物或不同的樓層中，此時(shí)的中，此時(shí)的VLANVLAN，就將跨越多臺(tái)交換機(jī)，就將跨越多臺(tái)交換機(jī) 。跨越多臺(tái)交換機(jī)的VLAN 解決的辦法就是解決的辦法就是在交換機(jī)上各拿出一個(gè)在交換機(jī)上各拿出一個(gè)端口，用于將兩臺(tái)交換機(jī)級(jí)聯(lián)起來(lái)，專門(mén)用端口，用于將兩臺(tái)交換機(jī)級(jí)聯(lián)起來(lái)，專門(mén)用于提供該于提供該VLANVLAN內(nèi)的主機(jī)跨交換機(jī)相互通訊。內(nèi)的主機(jī)跨交換機(jī)相互通訊。有多少個(gè)有多少個(gè)VLANVLAN，就對(duì)應(yīng)地需要占用多少個(gè)端，就對(duì)應(yīng)地需要占用多少個(gè)端口，

46、用來(lái)提供口，用來(lái)提供VLANVLAN內(nèi)主機(jī)的跨交換機(jī)相互通內(nèi)主機(jī)的跨交換機(jī)相互通訊訊，如下圖所示。，如下圖所示。 VLANVLAN內(nèi)的主機(jī)在交換機(jī)間的通訊內(nèi)的主機(jī)在交換機(jī)間的通訊 這種方法雖然解決了這種方法雖然解決了VLANVLAN內(nèi)主機(jī)間的跨交換機(jī)通訊，內(nèi)主機(jī)間的跨交換機(jī)通訊，但每增加一個(gè)但每增加一個(gè)VLANVLAN，就需要在交換機(jī)間添加一條互聯(lián)鏈路，就需要在交換機(jī)間添加一條互聯(lián)鏈路，并且還要額外占用交換機(jī)端口，這對(duì)保貴的交換機(jī)端口而并且還要額外占用交換機(jī)端口，這對(duì)保貴的交換機(jī)端口而言，是一種嚴(yán)重的浪費(fèi)，而且擴(kuò)展性和管理效率都很差。言，是一種嚴(yán)重的浪費(fèi)，而且擴(kuò)展性和管理效率都很差。解決方法：

47、讓交換機(jī)間的互聯(lián)鏈路匯集到一條鏈路上，讓解決方法：讓交換機(jī)間的互聯(lián)鏈路匯集到一條鏈路上，讓該鏈路允許各個(gè)該鏈路允許各個(gè)VLANVLAN的通訊流經(jīng)過(guò)，的通訊流經(jīng)過(guò)，這條用于實(shí)現(xiàn)各這條用于實(shí)現(xiàn)各VLANVLAN在交換機(jī)間通訊的鏈路，稱為交換機(jī)的匯聚鏈路或主干鏈在交換機(jī)間通訊的鏈路，稱為交換機(jī)的匯聚鏈路或主干鏈路（路（Trunk LinkTrunk Link），如下圖所示。），如下圖所示。用于提供匯聚鏈路的端口，稱為匯聚端口。用于提供匯聚鏈路的端口，稱為匯聚端口。 利用匯聚鏈路實(shí)現(xiàn)各利用匯聚鏈路實(shí)現(xiàn)各VLAN內(nèi)主機(jī)跨交換機(jī)的通訊內(nèi)主機(jī)跨交換機(jī)的通訊 引入引入VLANVLAN后，交換機(jī)的端口按用途就分為了訪問(wèn)連接端口后，交換機(jī)的端口按用途就分為了訪問(wèn)連接端口（Access LinkAccess Link）和匯聚連接（）和匯聚連接（Trunk LinkTrunk Link）端口兩種。訪問(wèn)）端口兩種。訪問(wèn)連接端口通常用于連接客戶連接端口通常用于