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交換機技術(shù)簡介及應(yīng)用分析


交換機的分類及功能;
交換機是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺的“基石”,又稱網(wǎng)絡(luò)開關(guān) 。它也屬于集線器的一種,但是和普通的集線器功能上有較大區(qū)別 。普通的集線器僅起到數(shù)據(jù)接收發(fā)送的作用,而交換機則可以智能的分析數(shù)據(jù)包,有選擇的將其發(fā)送出去 。舉個例子來說:我們發(fā)出了一批專門發(fā)給某個人的數(shù)據(jù)包,假如是在使用普通集線器的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,則每個人都能看到這個數(shù)據(jù)包 。而在使用了交換機的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,交換機將分析這個數(shù)據(jù)包是發(fā)送給誰的,之后將其進行打包加密,此時只有數(shù)據(jù)包的接收人才能收到 。
從廣義上來看,交換機分為兩種:廣域網(wǎng)交換機和局域網(wǎng)交換機 。廣域網(wǎng)交換機主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域,提供通信用的基礎(chǔ)平臺 。而局域網(wǎng)交換機則應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò),用于連接終端設(shè)備,如PC機及網(wǎng)絡(luò)打印機等 。從傳輸介質(zhì)和傳輸速度上可分為以太網(wǎng)交換機、快速以太網(wǎng)交換機、千兆以太網(wǎng)交換機、FDDI交換機、ATM交換機和令牌環(huán)交換機等 。從規(guī)模應(yīng)用上又可分為企業(yè)級交換機、部門級交換機和工作組交換機等 。各廠商劃分的尺度并不是完全一致的,一般來講,企業(yè)級交換機都是機架式,部門級交換機可以是機架式(插槽數(shù)較少),也可以是固定配置式,而工作組級交換機為固定配置式(功能較為簡單) 。另一方面,從應(yīng)用的規(guī)模來看,作為骨干交換機時,支持500個信息點以上大型企業(yè)應(yīng)用的交換機為企業(yè)級交換機,支持300個信息點以下中型企業(yè)的交換機為部門級交換機,而支持100個信息點以內(nèi)的交換機為工作組級交換機 。以下若不非凡說明,所提到的交換機指的都是局域網(wǎng)交換機 。;
眾所周知,交換機工作在OSI參考模型的第二層——數(shù)據(jù)鏈路層上,主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、錯誤校驗、幀序列以及流控 。物理編址(相對應(yīng)的是網(wǎng)絡(luò)編址)定義了設(shè)備在數(shù)據(jù)鏈路層的編址方式;網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)鏈路層的說明,定義了設(shè)備的物理連接方式,如星型拓撲結(jié)構(gòu)或總線拓撲結(jié)構(gòu)等;錯誤校驗向發(fā)生傳輸錯誤的上層協(xié)議告警;數(shù)據(jù)幀序列重新整理并傳輸除序列以外的幀;流控可以延緩數(shù)據(jù)的傳輸能力,以使接收設(shè)備不會因為在某一時刻接收到了超過其處理能力的信息流而崩潰 。目前交換機還具備了一些新的功能,如對VLAN的支持、對鏈路匯聚的支持,甚至有的具有防火墻的功能,這就是第三層交換機所具有的功能 。所謂的第三層交換機就是在基于協(xié)議的VLAN劃分時,增加了路由功能 。;
交換機技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢分析
第三層交換是采用 Intranet的要害,它將第二層交換機和第三層路由器兩者的優(yōu)勢結(jié)合成一個靈活的解決方案,可在各個層次提供線速性能 。這種集成化的結(jié)構(gòu)還引進了策略治理屬性,它不僅使第二層與第三層相互關(guān)聯(lián)起來,而且還提供流量優(yōu)先化處理、安全以及多種其它的靈活功能,如鏈路匯聚、VLAN和 Intranet的動態(tài)部署 。第三層交換機分為接口層、交換層和路由層三部分 。;
接口層包含了所有重要的局域網(wǎng)接口:10/100M以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)、FDDI和 ATM 。交換層集成了多種局域網(wǎng)接口并輔之以策略治理,同時還提供鏈路匯聚、VLAN和Tagging機制 。路由層提供主要的 LAN路由協(xié)議:IP、IPX和 AppleTalk,并通過策略治理,提供傳統(tǒng)路由或直通的第三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 。策略治理和行政治理使網(wǎng)絡(luò)治理員能根據(jù)企業(yè)的特定需求調(diào)整網(wǎng)絡(luò) 。;
相對第三層,第二層被采用的程度決定了所謂的網(wǎng)絡(luò)控制分類,一個純第二層的解決方案,是最便宜的方案,但它在劃分子網(wǎng)和廣播限制等方面提供的控制也最少 。而第三層交換機能為分類中的所有層次提供動態(tài)的集成支持 。傳統(tǒng)的通用路由器與外部的交換機一起使用也能達到此目的,但是與這種解決方案相比,第三層交換機需要更少的配置,更小的空間,更少的布線,價格更便宜,并能提供更高更可靠的性能 。;

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