淺談交換機工作原理細節

　　交換機本身的處理速度可以達到很高，用戶(hù)往往迷信廠(chǎng)商宣傳的Gbps級的高速背板。其實(shí)這是一種誤解，連接入網(wǎng)的工作站或服務(wù)器使用的網(wǎng)絡(luò )是以大網(wǎng)，它遵循CSMA/CD介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)規則。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，這些業(yè)務(wù)在物理服務(wù)器基礎上，需要復雜的載量平衡算法。下面是YJBYS小編整理的交換機工作原理細節，希望對你有幫助!

　　在當前的客戶(hù)/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò )中多臺工作站會(huì )同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器，因此非常容易形成服務(wù)器瓶頸。有的廠(chǎng)商已經(jīng)考慮到這一點(diǎn)，在交換機中設計了一個(gè)或多個(gè)高速端口(如3COM的Linkswitch1000可以配置一個(gè)或兩個(gè)100Mbps端口)。

　　方便用戶(hù)連接服務(wù)器或高速主干網(wǎng)。用戶(hù)也可以通過(guò)設計多臺服務(wù)器(進(jìn)行業(yè)務(wù)劃分)或追加多個(gè)網(wǎng)卡來(lái)消除瓶頸。交換機還可支持生成樹(shù)算法，方便用戶(hù)架構容錯的冗余連接。

　　1.網(wǎng)絡(luò )中的廣播幀

　　目前廣泛使用的網(wǎng)絡(luò )操作系統有Netware、Windows NT等，而Lan Server的服務(wù)器是通過(guò)發(fā)送網(wǎng)絡(luò )廣播幀來(lái)向客戶(hù)機提供服務(wù)的。這類(lèi)局域網(wǎng)中廣播包的存在會(huì )大大降低交換機的效率，這時(shí)可以利用交換機的虛擬網(wǎng)功能(并非每種交換機都支持虛擬網(wǎng))將廣播包限制在一定范圍內。

　　每臺文交換機的端口都支持一定數目的MAC地址，這樣交換機能夠“記憶”住該端口一組連接站點(diǎn)的情況，廠(chǎng)商提供的定位不同的交換機端口支持MAC數也不一樣，用戶(hù)使用時(shí)一定要注意交換機端口的連接端點(diǎn)數。

　　如果超過(guò)廠(chǎng)商給定的MAC數，交換機接收到一個(gè)網(wǎng)絡(luò )幀時(shí)，只有其目的站的MAC地址不存在于該交換機端口的MAC地址表中，那么該幀會(huì )以廣播方式發(fā)向交換機的每個(gè)端口。

　　2.虛擬網(wǎng)的劃分

　　虛擬網(wǎng)是交換機工作原理的重要功能，通常虛擬網(wǎng)的實(shí)現形式有三種：

　　(1)靜態(tài)端口分配

　　靜態(tài)虛擬網(wǎng)的劃分通常是網(wǎng)管人員使用網(wǎng)管軟件或直接設置交換機的端口，使其直接從屬某個(gè)虛擬網(wǎng)。這些端口一直保持這些從屬性，除非網(wǎng)管人員重新設置。這種方法雖然比較麻煩，但比較安全，容易配置和維護。

　　(2)動(dòng)態(tài)虛擬網(wǎng)

　　支持動(dòng)態(tài)虛擬網(wǎng)的端口，可以借助智能管理軟件自動(dòng)確定它們的從屬。端口是通過(guò)借助網(wǎng)絡(luò )包的MAC地址、邏輯地址或協(xié)議類(lèi)型來(lái)確定虛擬網(wǎng)的從屬。當一網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)剛連接入網(wǎng)時(shí)。

　　交換機工作原理端口還未分配，于是交換機通過(guò)讀取網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的MAC地址動(dòng)態(tài)地將該端口劃入某個(gè)虛擬網(wǎng)。這樣一旦網(wǎng)管人員配置好后，用戶(hù)的計算機可以靈活地改變交換機端口，而不會(huì )改變該用戶(hù)的虛擬網(wǎng)的從屬性，而且如果網(wǎng)絡(luò )中出現未定義的MAC地址，則可以向網(wǎng)管人員報警。

　　(3)多虛擬網(wǎng)端口配置

　　該配置支持一用戶(hù)或一端口可以同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)虛擬網(wǎng)。這樣可以將一臺網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器配置成多個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)(每種業(yè)務(wù)設置成一個(gè)虛擬網(wǎng))都可同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)，也可以同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)虛擬網(wǎng)的資源，還可讓多個(gè)虛擬網(wǎng)間的連接只需一個(gè)路由端口即可完成。

　　但這樣會(huì )帶來(lái)安全上的隱患。虛擬網(wǎng)的業(yè)界規范正在制定當中，因而各個(gè)公司的產(chǎn)品還談不上互操作性。Cisco公司開(kāi)發(fā)了Inter-Switch Link(ISL)虛擬網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，該協(xié)議支持跨骨干網(wǎng)(ATM、FDDI、Fast Ethernet)的虛擬網(wǎng)。但該協(xié)議被指責為缺乏安全性上的考慮。傳統的計算機網(wǎng)絡(luò )中使用了大量的共享式Hub，通過(guò)靈活接入計算機端口也可以獲得好的效果。

　　3.高速局域網(wǎng)技術(shù)的應用

　　快速以太網(wǎng)技術(shù)雖然在某些方面與傳統以大網(wǎng)保持了很好的兼容性，但100BASE-TX、100BASAE-T4及100BASE-FX對傳輸距離和級連都有了比較大的限制。通過(guò)100Mbps的交換機可以打破這些局限。同時(shí)也只有交換機端口才可以支持雙工高速傳輸。

　　目前也出現了CDDI/FDDI的交換技術(shù)，另外該CDDI/FDDI的端口價(jià)格也呈下降趨勢，同時(shí)在傳輸距離和安全性方面也有比較大的優(yōu)勢，因此它是大型網(wǎng)絡(luò )骨干的一種比較好的選擇。

　　3COM的主要交換產(chǎn)品有Linkswitch系列和LANplex系列;BAY的主要交換產(chǎn)品有LattisSwitch2800，BAY stack workgroup、System3O00/5000(提供某些可選交換模塊);Cisco的主要交換產(chǎn)品有Catalyst 1000/2000/3000/5000系列。

　　三家公司的產(chǎn)品形態(tài)看來(lái)都有相似之處，產(chǎn)品的價(jià)格也比較接近，除了設計中要考慮網(wǎng)絡(luò )環(huán)境的具體需要(強調端口的搭配合理)外，還需從整體上考慮，例如網(wǎng)管、網(wǎng)絡(luò )應用等。隨著(zhù)ATM技術(shù)的發(fā)展和成熟以及市場(chǎng)競爭的加劇，幀交換機的價(jià)格將會(huì )進(jìn)一步下跌，它將成為工作組網(wǎng)的重要解決方案。

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