通通透透看交换机
?牐牻换唬╯witching)是按照通信两端传输信息的需要,用人工或设备自动完成的方法,把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机(switch)就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。
?牐牻换缓徒换换钤缙鹪从诘缁巴ㄑ断低常≒STN),我们现在还能在老电影中看到这样的场面:首长(主叫用户)拿起话筒来一阵猛摇,局端是一排插满线头的机器,戴着耳麦的话务小姐接到连接要求后,把线头插在相应的出口,为两个用户端建立起连接,直到通话结束。这个过程就是通过人工方式建立起来的交换。当然现在我们早已普及了程控交换机,交换的过程都是自动完成。
?牐犜诩扑慊缦低持校换桓拍畹奶岢鍪嵌杂诠蚕砉ぷ髂J降母慕N颐且郧敖樯芄腍UB(集线器)就是一种共享设备,HUB本身不能识别目的地址,当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时,数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的,由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说,在这种工作方式下,同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯,如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。(^05050401a^)
?牐牻换换涤幸惶鹾芨叽淼谋巢孔芟吆湍诓拷换痪卣蟆=换换乃械亩丝诙脊医釉谡馓醣巢孔芟呱希刂频缏肥盏绞莅院螅?理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口,目的MAC若不存在才广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加入内部地址表中。
?牐犑褂媒换换部梢园淹纭胺侄巍保ü哉盏刂繁恚换换辉市肀匾耐缌髁客ü换换Mü换换墓撕妥ⅲ梢杂行У母衾牍悴シ绫?,减少误包和错包的出现,避免共享冲突。
?牐牻换换谕皇笨炭山卸喔龆丝诙灾涞氖荽洹C恳欢丝诙伎墒游懒⒌耐危釉谄渖系耐缟璞付雷韵碛腥康拇恚扌胪渌璞妇赫褂谩5苯诘鉇向节点D发送数据时,节点B可同时向节点C发送数据,而且这两个传输都享有网络的全部带宽,都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机,那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB时,一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。
?牐犠苤换换且恢只贛AC地址识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址。
#1 交换机的分类及功能
?牐牬庸阋迳侠纯矗换换治街郑汗阌蛲换换途钟蛲换换9阌蛲换换饕τ糜诘缧帕煊颍峁┩ㄐ庞玫幕∑教ā6钟蛲换换蛴τ糜诰钟蛲纾糜诹又斩松璞福鏟C机及网络打印机等。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的,一般来讲,企业级交换机都是机架式,部门级交换机可以是机架式(插槽数较少),也可以是固定配置式,而工作组级交换机为固定配置式(功能较为简单)。另一方面,从应用的规模来看,作为骨干交换机时,支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机,支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机,而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。本文所介绍的交换机指的是局域网交换机。(^05050401b^)
?牐牻换换闹饕δ馨ㄎ锢肀嘀贰⑼缤仄私峁埂⒋砦笮Q椤⒅⌒蛄幸约傲骺亍D壳敖换换咕弑噶艘恍┬碌墓δ埽缍訴LAN(虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持,甚至有的还具有防火墙的功能。
?牐牻换换四芄涣油掷嘈偷耐缰猓箍梢栽诓煌嘈偷耐纾ㄈ缫蕴涂焖僖蕴┲淦鸬交チ饔谩H缃裥矶嘟换换寄芄惶峁┲С挚焖僖蕴騀DDI等的高速连接端口,用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。
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#1 交换机的交换方式
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?牐?1.直通式(Cut Through)
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?牐?2.存储转发(Store & Forward)
?牐牬娲⒆⒎绞绞羌扑慊缌煊蛴τ米钗惴旱姆绞健K咽淙攵丝诘氖莅却娲⑵鹄矗缓蠼蠧RC(循环冗余码校验)检查,在对错误包处理后才取出数据包的目的地址,通过查找表转换成输出端口送出包。正因如此,存储转发方式在数据处理时延时大,这是它的不足,但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测,有效地改善网络性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换,保持高速端口与低速端口间的协同工作。
?牐?3.碎片隔离(Fragment Free)
?牐犝馐墙橛谇傲秸咧涞囊恢纸饩龇桨浮K觳槭莅某ざ仁欠窆?64个字节,如果小于64字节,说明是假包,则丢弃该包;如果大于64字节,则发送该包。这种方式也不提供数据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快,但比直通式慢。
#1 交换机的应用
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?牐犎绻绲睦寐食?40%,并且碰撞率大于10%,交换机可以帮你解决一点问题。带有100Mbps快速以太网和10Mbps以太网端口的交换机可以全双工方式运行,可以建立起专用的20Mbps到200Mbps连接。
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?牐牫沧拔恢弥猓绻谀切└涸亟闲。畔⒘拷系偷耐缰幸裁つ刻砑咏换换幕埃部赡芷鸬礁好嬗跋臁J苁莅拇?理时间、交换机的缓冲区大小以及需要重新生成新数据包等因素的影响,在这种情况下使用简单的HUB要比交换机更为理想。因此,我们不能一概认为交换机就比HUB有优势,尤其当用户的网络并不拥挤,尚有很大的可利用空间时,使用HUB更能够充分利用网络的现有资源。