交換機工作原理和技術(shù)

交換機工作原理和技術(shù)莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心2005年3月本章主要內(nèi)容1交換機的概念2交換機的分類3交換機的連接4交換機的配置5交換機的交換技術(shù)6交換機的交換結(jié)構(gòu)7交換機的技術(shù)指標(biāo)8VLAN技術(shù)原理莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心2005年3月1交換機的概念按照線纜段微化的思想，線纜段越多，可用帶寬就越高。極限情況是每一臺計算機處在一個獨立的纜段上。如果網(wǎng)絡(luò)上有10臺計算機，需要一個10端口的網(wǎng)橋?qū)⑺鼈冞B接起來，但實現(xiàn)這樣一個網(wǎng)橋不太現(xiàn)實，軟件轉(zhuǎn)發(fā)速度也跟不上。交換機將上述多端口的網(wǎng)橋硬件整合，以達到更低的成本和更高的性能。交換機內(nèi)有一條很高帶寬的背板總線和內(nèi)部交換矩陣，此背板總線帶寬通常是交換機每個端口帶寬的幾十倍。交換機的所有端口都掛接在這條背板總線交換矩陣上，每個端口都有自己的固定帶寬，同時具有兩個信道，在同一時刻既可發(fā)送數(shù)據(jù)，又接收其他端口發(fā)送來的數(shù)據(jù)。與共享帶寬（一個時間只能為一對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點服務(wù)）、無目的地進行數(shù)據(jù)發(fā)送（廣播）的集線器不同，交換機可以在一個時間內(nèi)同時為所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點服務(wù)，并可以有目的地發(fā)送數(shù)據(jù)，所以在帶寬占用、減少阻塞、網(wǎng)絡(luò)安全和全雙工傳輸方面都是集線器不可相比的。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心2005年3月交換機的功能交換機的每個端口都具有橋接功能，可以互聯(lián)一個LAN或一臺高性能計算機。所有端口由專用處理器進行控制，并經(jīng)過控制管理總線轉(zhuǎn)發(fā)信息。中高檔交換機可以用專門的網(wǎng)管軟件進行集中管理。可將每個端口所互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)工作站分割為獨立的LAN（VLAN）。每個端口都與大帶寬的背板連通，從而為每個端口提供專用的帶寬。流量控制（網(wǎng)橋無流量控制能力）。采用專用集成電路（ASIC）處理器完成高速交換。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心2005年3月2交換機的分類交換機和集線器不能“以貌取人”桌面型交換機和模塊化交換機異在“按需定制”TP-linkTL-HP8MUHUBD-LinkDFE-916DXHUB

3ComSuperStack34400switch

3ComSwitchs莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心2005年3月按網(wǎng)絡(luò)類型分類有線交換機和無線交換機10/100Mbps自適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)交換機1Gbps(千兆位)以太網(wǎng)交換機（模塊化）10Gbps(萬兆位)以太網(wǎng)交換機（全光纖接口）ATM交換機（傳輸介質(zhì)一般采用光纖，成本高，通常用作ADSL和HFC的骨干節(jié)點，廣泛用于電信、郵政網(wǎng)的主干網(wǎng)段）FDDI交換機（全光纖接口，成本高）莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心2005年3月Quidway?S8500

萬兆核心路由交換機Quidway?S8500系列萬兆核心交換機是由華為3Com公司自主開發(fā)的新一代高性能萬兆核心路由交換機產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于電子政務(wù)網(wǎng)核心層、校園網(wǎng)及教育城域網(wǎng)核心層、園區(qū)網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)核心層以及運營商IP城域網(wǎng)核心層、匯聚層。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心2005年3月按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模分類企業(yè)級交換機一般采用模塊配置，屬于第三層或第四層千兆位（或以上）交換機，通常能支持500個信息點以上。部門級交換機一般為千兆位第三層交換機，固定配置或模塊配置，通常能支持300～500個信息點。工作組級交換機一般為固定配置，10/100Mbps自適應(yīng)，通常支持的信息點少于100個。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心2005年3月按網(wǎng)管功能分類非網(wǎng)管型交換機不支持網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)管型交換機可通過網(wǎng)絡(luò)方式進行管理，包括交換機各端口的流量控制、QoS和端口協(xié)議的配置等，以便使所有的網(wǎng)絡(luò)資源盡可能處于最佳狀態(tài)網(wǎng)管型交換機上都有一個“Console”控制端口(一般為RS232串口型)以便進行基本配置，有的還支持基于Web頁面和Telnet遠(yuǎn)程登錄網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)管理方式支持SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議），并采用RMON(RemoteMonitoring，遠(yuǎn)程監(jiān)視）技術(shù)跟蹤流量和會話狀態(tài)（允許用戶查看每個交換端口上的流量），增強了流量管理、監(jiān)視與分析能力。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心2005年3月交換鞋機的國Co祝ns循ol鞏e控纏制端棵口可進密行網(wǎng)臺絡(luò)管緩理的趣交換鏟機上肅一般貓都有禾一個傳“C戲on燦so陷le蔬”端歌口，美它是賞專門直用于鍋對交期換機演進行茂配置奪和管憲理的謀。通過句Co面ns疑ol歐e端踢口連破接并地配置羨交換氏機，呀是配鴿置和朽管理牌交換閥機必稈須經(jīng)盜過的盾步驟老。因窮為其椒他方罰式的劣配置勢往往釋需要柱借助構(gòu)于I紡P地瘦址、塘域名無或設(shè)隙備名姑稱才旬可以存實現(xiàn)莊，而俘新購至買的管交換蒸機顯按然不蒼可能蒼內(nèi)置泰有這蔽些參楊數(shù)，牲所以俱Co容ns象ol欺e端崖口是要最常胞用、滑最基仙本的醉交換師機管訊理和毀配置候端口辛。絕大仁多數(shù)催交換浪機都駐采用植RJ莖－4轉(zhuǎn)5端濫口，色但也守有少每數(shù)采巴用D批B－強9串般口端餃口或鞏DB臥－2染5串計口端羅口。DB繡-9曲串行耍端口DB尾-2肺5串狹行端落口莆田統(tǒng)學(xué)院許現(xiàn)代劍教育慌技術(shù)評中心污2老00皆5年頸3月按協(xié)瘦議層探次分誼類第二腰層交宰換機夏（網(wǎng)占橋技朝術(shù)）使用湯可編葡程的儀AS稍IC寸（專熄用集穴成電辯路）速通過規(guī)高速宜背板每/總謝線（彼速率暫可達脈每秒圣幾十碎GB港）并徹基于唉MA射C地稀址完儀成不功同端鋤口間石的數(shù)爭據(jù)轉(zhuǎn)給發(fā)，糊價格榮最低劍，性屠能亦沙最低歡，支洽持V蛛LA緣瑞N，逗通常邪為非預(yù)網(wǎng)管接型第三變層交刪換機液（路谷由技它術(shù)）使用東可編亭程的幟AS泰IC拌（專蝕用集蕉成電配路）追而不欲是運格行在惱處理勒器之群上的伍軟件簡進行屈數(shù)據(jù)富轉(zhuǎn)發(fā)遞和I輝P路賀由處劇理，微具有話線速啦路由評功能蝴，可餓為每憑個端乞口配質(zhì)置獨惡立的薄IP攝地址領(lǐng)，可辱根據(jù)屯IP啄地址居劃分宿為小喬而獨議立的慘VL積AN善——認(rèn)既可臭完成仇第二蛾層交門換機膨的端怒口交清換功睬能，伐又能炊完成途部分凳路由蒜器的比路由怒功能第四容層交弓換機能夠富基于透傳輸猜層中競的T切CP給/U飲DP氣應(yīng)用悲端口庸號決宵定傳無輸，旁即根巾據(jù)端距口主脹機的廢應(yīng)用訓(xùn)需求吸來自紹主確竹定或奧動態(tài)柜限制較端口今的交顯換過真程和扣數(shù)據(jù)遞流量票，即竄具有負(fù)第四恩層智伍能應(yīng)尸用交贏換需仇求莆田道學(xué)院苦現(xiàn)代伴教育擇技術(shù)危中心招2鐮00蛇5年群3月第七左層交卻換技資術(shù)亦稱垮“第誦七層剝認(rèn)知緣瑞技術(shù)染”，劍是目色前最展新的罩交換米技術(shù)顯，可昨以實和現(xiàn)有呼效的頁數(shù)據(jù)紫流優(yōu)適化和料智能壓負(fù)載弊均衡賤。用戶晌不僅屯能驗且證是姜否在名發(fā)送秘正確絡(luò)的內(nèi)師容，裹而且膀還能血打開歌網(wǎng)絡(luò)線上傳累送的跳數(shù)據(jù)襯包（羅不用拌考慮骨IP攀地址勝或端浪口）政，并廳根據(jù)饅包中劍的信陜息做釘出負(fù)旋載均羽衡決往定。如端嗓口8耍0，蕩除了逮WE請B傳緊輸流域，還災(zāi)有許君多類爭型的般傳輸島流（并如流仿媒體盆數(shù)據(jù)更）通節(jié)過此俯端口僚傳輸默。第籮四層微交換訪無法裕區(qū)分魄這兩擋種類披型的形數(shù)據(jù)增，而胳第七掀層交篇換可調(diào)以自寺由地任完全泊打開菠傳輸仗流的促應(yīng)用轉(zhuǎn)層/疊表示嬸層，社仔細(xì)重分析艷其中內(nèi)的內(nèi)抗容，趕根據(jù)乏應(yīng)用費的類竭型而犬非僅障僅根板據(jù)I狹P和糟端口刪號做鉛出更裝智能扭的負(fù)角載均昨衡決奔定，課比如怎規(guī)定容WE峰B傳未輸流才具有包更高覺優(yōu)先辯級。目前雜還沒社有這延類第輛七層廊的標(biāo)繳準(zhǔn)。莆田申學(xué)院跳現(xiàn)代進教育池技術(shù)丑中心單2聾00飾5年鹽3月3帽交換攤機的碼連接當(dāng)單鑰一交齡換機圾所能現(xiàn)夠提加供的昌端口零數(shù)量后不足捕以滿齡足網(wǎng)睛絡(luò)計您算機毫的需肺求時熟，必散須要獨有兩蛇個以悠上的韻交換派機提勞供相銀應(yīng)數(shù)竿量的咐端口糧，這駝也就朗要涉具及到嫂交換散機之益間連磨接的燙問題遠(yuǎn)。從什根本驅(qū)上來帖講，辰交換擇機之腐間的菊連接擱不外幟乎兩吊種方防式，授一是懸堆疊茫，一色是級小聯(lián)。級聯(lián)銷(U冷pl晴in丈k)上層螺交換李機普鎮(zhèn)通以鄭太網(wǎng)央端口始與下睜層交恩換機奸的U控pl映in瞧k（責(zé)級聯(lián)玩）端無口連跪接需要券注意嚼的是忍交換件機不傻能無劈燕限制再級聯(lián)襲，超魂過一叨定數(shù)劈燕量的兔交換百機進毒行級董聯(lián)，貸最終崖會引志起廣主播風(fēng)撤暴，額導(dǎo)致盤網(wǎng)絡(luò)煌性能遠(yuǎn)嚴(yán)重繞下降睡。堆疊改(S挑ta賤ck壟)幾臺戚交換內(nèi)機堆腰疊在襪一起揚，采蹈用專捕用堆壘疊電脫纜進益行連券接堆疊州中的燃所有怪交換閘機可泰視為耳一個中整體慶交換查機來暮進行惑管理遙，但尋必須壞有專錦門端棟口（廊Up在和D悅ow攪n，晝通常歐都是舌D型答25銳孔接齒口）群集舌（集安群）堆疊段和級絹聯(lián)技壞術(shù)的首綜合癢，可毯將分鵲布各巖處的膨交換雞機邏擔(dān)輯地妻組合悠到一織起，唇其中質(zhì)一臺臣為Co蔥mm昌an里de沖r（管磚理者段），膝其他和交換攀機則婆處于限從屬西地位獅，由Co際mm橫an蛛de訊r統(tǒng)一孕管理煎。莆田考學(xué)院閃現(xiàn)代漸教育霧技術(shù)懂中心詳2漠00至5年請3月堆疊究和級搶聯(lián)的亂區(qū)別堆疊草(S雖ta催ck時)和例級聯(lián)甚(U賞pl妙in券k)齒是多貧臺交財換機饒或較集線曾器連玩接在丈一起飛的兩模種方鉛式。裳它們泥的主離要腹目的束是增秀加端駱口密客度。收但它遵們實秘現(xiàn)的含方法吃不同題。級聯(lián)扯是通器過集叮線器親的某駐個端拾口與齡其它評集線屈器相槍連的茫，如劇使用內(nèi)一個鞋集線說器U傾PL牽IN兆K口困到另賠一個錄的普菌通端蛛口；勿而堆亦疊是氧通過引集線盈器的訴背板謊連接節(jié)起來株的，迎它是峽一種拿建立天在芯穩(wěn)片級致上的標(biāo)連接鎖，如勵2個畢24武口交蔥換機海堆疊簽起來賤的效令果就殼像是頸一個薪48夢口的榆交換馳機，列優(yōu)點帝是不爭會產(chǎn)切生瓶奔頸的舒問題朋。級聯(lián)湊可通脈過一氧根雙喉絞線許在任迅何網(wǎng)效絡(luò)設(shè)輕備廠域家的飼交換社機之駐間，復(fù)集線箭器之械間，但或交媽換機遮與集嚼線器慢之間繼完成繩。而倘堆疊準(zhǔn)只有延在自餡己廠孩家的女設(shè)備卵之間鈔，且源此設(shè)泄備必糟須具鏟有堆沸疊功羞能才區(qū)可實吹現(xiàn)。勝級聯(lián)蘇只需棗單做耀一根歡雙絞鬼線(填或其煎他媒躍介)秀，堆繳疊需恢要專宜用的嗎堆疊無模塊懸和堆厘疊線懂纜。交換延機的剃級聯(lián)加在理補論上慶是沒轟有級彼聯(lián)個妄數(shù)限錫制的蜂(注姥意：永集線集器級鎖聯(lián)有句個數(shù)殊限制鳥，且姓10賊M和瓦10西0M交的要盼求不互同)壁，而想堆疊扭各個敵廠家吳的設(shè)臣備會歐標(biāo)明錘最大肝堆疊柏個數(shù)訴。莆田者學(xué)院適現(xiàn)代料教育免技術(shù)看中心病2青00敗5年絡(luò)3月堆疊癢和級瓦聯(lián)的習(xí)區(qū)別拖（續(xù)不）級聯(lián)香相對臣容易品，但秒堆疊圣這種蠟技術(shù)炭有級巡壽聯(lián)不翼可達修到的嘩優(yōu)勢框。首愛先，率多臺峰交換莫機堆直疊在竊一起緒，從快邏輯肆上來賊說，或它們瓣屬于瘡?fù)荒總€設(shè)掉備。暢這樣同，如跳果你語想對豬這幾碗臺交汪換機體進行慎設(shè)置利，只覺要連灘接到府任何突一臺閑設(shè)備境上，科就可雨看到痰堆疊雷中的唯其他獅交換資機。默而級庸聯(lián)的疫設(shè)備殿邏輯食上是簡獨立殖的，罰如果醒想要見網(wǎng)管呈這些權(quán)設(shè)備允，必孕須依醋次連懼接到銀每個廁設(shè)備哈。多個孝設(shè)備仍級聯(lián)籌會產(chǎn)存生級被聯(lián)瓶樣頸。底例如烏，兩艱個百箱兆交刑換機聲通過績一根墨雙絞幸線級賽聯(lián)，然則它哥們的忌級聯(lián)離帶寬塔是百殿兆。光這樣叛不同噸交換垂機之倆間的駝計算哪機要聰通訊售，都腐只能衫通過透這百乞兆帶猜寬。招而兩媽個交描換機雞通過縫堆疊義連接尸在一停起，般堆疊等線纜始將能彈提供股高于臺1G默的背私板帶盟寬，爛極大各地減紙低了滿瓶頸巖。級聯(lián)酒還有武一個迷堆疊葛達不棍到的純目的固，是漏增加柳連接孟距離燙。比敲如，亂一臺雷計算艙機離矛交換充機較仙遠(yuǎn)，專超過應(yīng)了單虜根雙盾絞線攤的最叉長距樓離1友00困米，匹則可睜在中押間再仙放置壺一臺陡交換廳機，強使計見算機釋與此閃交換之機相奴連。允堆疊恢線纜與最長互也只睜有幾該米，案所以蘋堆疊罩時應(yīng)寬予考嫩慮。堆疊脆和級那聯(lián)各臨有優(yōu)飾點，蟲在實閉際的諷方案綢設(shè)計軋中經(jīng)州常同鍋時出傾現(xiàn)，攔可靈個活應(yīng)鏡用。參考晝閱讀民：莆田肚學(xué)院仙現(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