交换机家庭篇
网络与通信
前几期我们介绍了种类颇丰的集线器家族,其实集线器家族还不算多,比起交换机的家族成员,就显得少多了。这次我们就来数数交换机的家谱。
一、按网络类型划分
根据使用的网络技术类型,局域网交换机可以分为以下4种。
1.以太网交换机
顾名思义,以太网交换机是以太网中使用的交换设备。由于以太网现在几乎已经成为局域网的代称,因此以太网交换机几乎也就成了“交换机” 的代名词。我们现在所说的交换机,如果没有特殊说明,一般指的都是以太网交换机。
2.令牌环交换机
在20世纪80到90年代,局域网中有一种叫“令牌环网”的“品种”,它由IBM开发。而与之相匹配的交换机产品就是令牌环交换机。由于令牌环网逐渐失去了市场,相应的令牌环交换机产品也非常少见了。
3.FDDI交换机
FDDI网络与令牌环网一样,随着技术的发展,已经失去了往日的辉煌,逐渐淡出了市场,因此FDDI交换机也非常少见了。不过,在一些早期的校园网中还可以见到它的身影。
4.ATM交换机
ATM交换机是用于ATM网络的交换机产品。ATM网络由于它独特的技术特性,现在还广泛用于互联网的主干中。普通的局域网用户一般接触不到ATM交换机,因为相对于物美价廉的以太网交换机而言,ATM交换机的价格实在太高了。
二、按交换方式划分
按照传送源与目的端口数据包时通常采用的交换方式,我们将交换机分为存储转发式、直通式和碎片隔离式3种。
1.存储转发式(Store and Forward)
存储转发式交换机的控制器将到达输入端口的数据包先缓存起来,进行CRC(循环冗余)校验,过滤掉错误包,再将数据从输出端口发送出去。存储转发交换机不但可以有效地减少网络中的错误包以改善网络性能,更重要的是,它可以支持不同速度的端口间的转换,以保持高速端口和低速端口间的协同工作。也正因为如此,它处理数据包存在一定的延时。
2.直通式(Cut Through)
直通式以太网交换机的工作方式比存储转发式简单,它在输入端口检测到一个数据包时,只检查数据包头,取出目的地址,然后把数据包转发到该目的端口,这样就完成了交换工作。因为它只检查数据包的包头,所以这种方式具有延迟时间短,交换速度快的优点。但同时,它也就无法支持不同速度的端口直接通信。
3.碎片隔离式(Fragment Free)
碎片隔离是介于直通和存储转发之间的一种方式。它检查数据包的长度是否够64个字节。若小于64字节,便判定是错包,于是丢弃该包;若大于64字节,则发送该包。这种交换机的速度比直通式慢,但比存储转发式快。
三、按应用规模划分
根据应用的规模,我们可将交换机划分为工作组级交换机、部门级交换机、企业级交换机等。支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。支持100个信息点以上、300个信息点以下的交换机为部门级交换机。而支持300个信息点以上、500个点以下的交换机为企业级交换机,这种交换机通常都由大型企业用在骨干网中。
1.工作组级交换机
工作组交换机的特征是端口数量少,背板带宽比较低。它为几台到几十台计算机连网提供交换环境,对带宽的要求不太高。
2.部门级交换机
部门级交换机是面向部门,供数十人至数百人使用的交换机。这里的“部门”并不是真的指某某部门,而是从规模上说的。一个几十人的企业,使用的交换机也可以是部门级交换机。
与工作组级交换机相比,部门级交换机具有较为突出的智能型特点,支持基于端口的VLAN,可实现端口管理,可采用全双工、半双工传输模式,并可对流量进行控制。有网络管理的功能,可通过PC机的串口或直接经过网络对交换机进行配置、监控和测试。
3.企业级交换机
企业级交换机属于高端交换机,它采用模块化的结构,可作为网络骨干构建高速局域网。企业级交换机可以提供用户化定制、优先级队列服务和网络安全控制,并能很快适应数据增长和改变的需要,从而满足用户的需求。企业级交换机不仅能传送海量数据和控制信息,更具有硬件冗余和软件可伸缩性的特点,可保证网络的可靠运行。
值得一提的是,不同的交换机厂商对各个级别的交换机的定义并不相同。同著名的网络设备生产商思科(Cisco)公司相比,D-Link的企业级产品也就相当于它的部门级产品。
四、按结构划分
在结构上,我们将交换机分为固定式和模块化两种。
1.固定式交换机
固定式交换机虽然相对来说价格便宜一些,但由于它只能提供有限的端口和固定类型的接口,因此,无论从可连接的用户数量上,还是从可使用的传输介质上都具有的局限性(当然在小型网络中是基本够用了)。
2.模块化交换机
模块化交换机虽然在价格上要比固定式交换机贵许多,但拥有很大的灵活性和可扩充性,用户可任意选择不同数量、不同速率和不同接口类型的模块,以适应千变万化的网络需求。而且,它们大都有很强的容错能力,支持交换模块的冗余备份。为了保证交换机有稳定的电力供应,这些模块化交换机往往还拥有可热插拔的双电源。
五、按管理方式划分
1.可网管交换机
这种交换机支持SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议)网络管理。我们可以将一个IP地址分配给它,此时它作为网络上的一个节点存在(“节点”可以简单地理解为网络中具有IP地址的设备)。有了IP地址之后,你就可以坐在你自己的电脑前,通过SNMP网络管理软件来远程管理交换机,比如打开或关闭某个端口、监控端口的数据流量等。
2.非网管型交换机
非网管型的交换机在小型网络中很常见,它不能被分配IP地址,因此也就无法具有可网管交换机的管理特性。但是通过串口或打印口,这些非网管交换机还是可以实现一些简单的管理功能。
交换机的家族的确不小吧?限于篇幅,那些不常用的分类方式我们还没有讲呢!但相信大家在看了这篇文章以后,对交换机家族已经有了一个整体上的认识。至于很多细节性的问题,例如如何管理交换机,我们将会在以后的文章中给大家讲解。