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  太天真1229 2018-01-29 00:00:00

  網(wǎng)吧里的計算機互連選集線器（HUB）好還是選交換機好，CISCO的交換機是不是就是Z好的了。人常說，只選對的不選貴的。但如何選擇就是對的呢？常見的中小型網(wǎng)絡(luò)有二三百臺電腦，多者達(dá)到上千臺。它們通過綜合布線系統(tǒng)交換設(shè)備連在一起。并通過交換機或路由器連到寬帶網(wǎng)絡(luò)上。因而各種交換機的選擇和使用對寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能將具有極為重要的影響。我就工作中常見的一些交換機問題作些探討與交流。一、二層交換與第三層交換以及路由器的區(qū)別第二層交換技術(shù)工作于數(shù)據(jù)鏈路層。它按所接收到數(shù)據(jù)包的目的MAC地址在內(nèi)部地址表中對應(yīng)端口進行轉(zhuǎn)發(fā)，將本數(shù)據(jù)包MAC地址與對應(yīng)端口記錄在內(nèi)部地址表中，MAC地址不在表內(nèi)的就進行廣播等待回應(yīng)。因而二層交換機對MAC地址具有學(xué)習(xí)功能，對于網(wǎng)絡(luò)層或高層協(xié)議來說是透明的，數(shù)據(jù)交換靠專用處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ASIC（應(yīng)用專用集成芯片組）實現(xiàn)速度很快。但它不能處理三層及三層以上的協(xié)議，不能處理不同IP子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)交換。第三層交換工作于OSI七層模型中的第三層，是利用三層協(xié)議中的IP包包頭信息對后續(xù)數(shù)據(jù)流進行標(biāo)記，進行幀頭重組，將具有同一標(biāo)記的數(shù)據(jù)流的報文交換到數(shù)據(jù)鏈路層，即提供一條目標(biāo)地址與源地址之間的一條數(shù)據(jù)通道。因此，三層交換機不必拆包便可判斷路由，從而將數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)，進行數(shù)據(jù)交換。從而可以實現(xiàn)不同子網(wǎng)IP包交換。另外三層路由模塊不是簡單的二層交換機與路由器的簡單疊加，它是由三層路由模塊疊加二層交換高速背板總線速率可達(dá)Gbit/s，其中大部分必需的需路由軟件處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)為三層轉(zhuǎn)發(fā)外，其余均為二層高速轉(zhuǎn)發(fā)。路由器工作于OSI第三層網(wǎng)絡(luò)層，工作模式與二層相似。路由器主要決定Z佳路由并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。路由器內(nèi)有一個路由表，其中記錄各種鏈路信息，供路由算法計算出到目的地的Z佳路由。據(jù)此路由器再進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。如不能知道目的路由，則將包丟棄，并向源地址返回信息。路由器可相互學(xué)習(xí)路由信息或?qū)⒆砸训逆溌窢顟B(tài)進行廣播，使路由信息按一定方式進行更新，從而由算法計算Z佳路由。因此路由器路徑計算工作量很大。路由器一般端口數(shù)量有限，路由轉(zhuǎn)發(fā)速度慢。在內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量較大，又要求快速轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)時，常建議使用三層交換機，而將網(wǎng)間路由工作交由路由器完成。二、交換機分類和選擇指標(biāo)從傳輸介質(zhì)和傳輸速度上看，局域網(wǎng)交換機可以分為以太網(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)交換機等多種，這些交換機分別適用于以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI、ATM和令牌環(huán)網(wǎng)等環(huán)境。按照Z廣泛的普通分類方法，局域網(wǎng)交換機可以分為桌面型交換機（Desktop Switch）、組型交換機（Workgroup Switch）和校園網(wǎng)交換機（Campus Switch）三類。根據(jù)架構(gòu)特點，人們還將局域網(wǎng)交換機分為機架式、帶擴展槽固定配置式、不帶擴展槽固定配置式3種產(chǎn)品。選擇寬帶交換機時除根據(jù)以上介紹外還應(yīng)參考以下幾個主要指標(biāo)：1．轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)是指交換機所采用的用于決定如何轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)機制。直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)交換機獲取到數(shù)據(jù)包目的地址，就開始向目的端口發(fā)送數(shù)據(jù)包。通常，交換機在接收到數(shù)據(jù)包的前6個字節(jié)時，就已經(jīng)知道目的地址，從而可以決定向哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)這個數(shù)據(jù)包。直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)速率快、延時少和吞吐率高。但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中誤碼率較高時，交換機會轉(zhuǎn)發(fā)所有的完整數(shù)據(jù)包和錯誤數(shù)據(jù)包，這將給整個交換網(wǎng)絡(luò)帶來許多錯誤通訊包。直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)適用與網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)要求交換機在接收到全部數(shù)據(jù)包后再決定如何轉(zhuǎn)發(fā)。這樣一來，交換機可以在轉(zhuǎn)發(fā)之前檢查數(shù)據(jù)包完整性和正確性。它的優(yōu)點是：沒有殘缺數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，減少了潛在的不必要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。它的缺點是：轉(zhuǎn)發(fā)速率比直接轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)慢。所以，存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)比較適應(yīng)于普通鏈路質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。2．背板吞吐量及緩沖區(qū)大小背板吞吐Z也稱背板帶寬，單位是每秒通過的數(shù)據(jù)包個數(shù)（pps），表示交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的Z大數(shù)據(jù)量。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強。Z大理論值為線速，即指交換機可以全速處理各種大小的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)大小，又叫做包緩沖區(qū)大小，是一種數(shù)據(jù)隊列機制，由交換機用來進行不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的速度匹配。速率高的設(shè)備所發(fā)送的數(shù)據(jù)可以存儲在緩沖區(qū)內(nèi)，直到被慢速設(shè)備處理為止。緩沖區(qū)大小由緩沖調(diào)度算法算出，過大的緩沖空間需要相對多的尋址時間，緩沖空間過小會在發(fā)生擁塞時引起丟包出錯。3．延時交換機延時是指從交換機接收到數(shù)據(jù)包到開始向目的端口復(fù)制數(shù)據(jù)包之間的時間間隔。有許多因素會影響延時大小，比如轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)、緩沖區(qū)大小等等。采用直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的交換機有固定的延時。采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的交換機由于必須要接收完了完整的數(shù)據(jù)包才開始轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，所以它的延時與數(shù)據(jù)包大小有關(guān)。延時對三網(wǎng)合一中的實時和非實時的視頻、語音信息影響較為嚴(yán)重，會引起畫面與語音不同步等現(xiàn)象。4．管理功能為方便網(wǎng)管員管理，及用戶控制訪問交換機，通常交換機應(yīng)支持SNMP MIB I / MIB II統(tǒng)計管理功能以滿足常用網(wǎng)管管理軟件如OPENVIEW、SUN Solstice Domain Manager或IBM網(wǎng)絡(luò)管理（NetView）遠(yuǎn)程管理交換機。復(fù)雜一些的交換機還會增加通過內(nèi)置RMON組（mini-RMON）來支持RMON主動監(jiān)視功能。或提供通過WEB頁面、命令行方式(CLI)對設(shè)備進行遠(yuǎn)程的監(jiān)控，以Z終實現(xiàn)故障管理、性能管理、配置管理、安全管理等常用管理功能。5． MAC地址表大小及MAC地址類型連接到局域網(wǎng)上的每個端口或設(shè)備都需要一個MAC地址，其他設(shè)備要用到此地址來定位特定的端口及更新路由表和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。MAC地址表大小能反映出該設(shè)備所支持的節(jié)點數(shù)能力。單MAC地址類型交換機連接Z終用戶或非橋接設(shè)備，不能接集線器等多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)段。多MAC地址交換機則可以在每端口存多個MAC地址具有較強的多節(jié)點支持能力。6．?dāng)U展樹為保障網(wǎng)絡(luò)的安全性常對關(guān)鍵數(shù)據(jù)鏈路提供冗余備份鏈路，由于交換機實際上是多端口的透明橋接設(shè)備，從而引發(fā)“拓?fù)洵h(huán)”問題。交換機通過采用擴展樹協(xié)議算法讓網(wǎng)絡(luò)中的每一個橋接設(shè)備相互知道，自動防止拓?fù)洵h(huán)現(xiàn)象。交換機并將檢測到的“拓?fù)洵h(huán)”中的某個端口斷開，以達(dá)到消除“拓?fù)洵h(huán)”的目的，維持網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)錁涞耐暾浴?．全雙工全雙工端口可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，但這要求交換機和所連接的設(shè)備都支持全雙工工作方式。具有全雙工功能的交換機可實現(xiàn)高吞吐量（兩倍于單工模式端口吞吐量）、避免碰撞、突破CSMA/CD鏈路長度限制，通信鏈路的長度限制只與物理介質(zhì)有關(guān)。另外，交換機端口Z好能實現(xiàn)全/半雙工自動轉(zhuǎn)換。8．高速端口集成交換機可以提供高帶寬“管道”（固定端口、可選模塊或多鏈路隧道）滿足交換機的交換流量與上級主干的交換需求。防止出現(xiàn)主干通信瓶頸。如FDDI、ATM、G比特光模塊等。9．Z大VLAN數(shù)量此參數(shù)反映了一臺設(shè)備所能支持的Z大VLAN數(shù)目，就目前交換機所能支持的Z大VLAN數(shù)目（1024以上）來看，足以滿足一般企業(yè)的需要。VLAN劃分應(yīng)遵從802.1Q標(biāo)準(zhǔn)。10．?dāng)U充性配置機架插槽數(shù)、擴展槽數(shù)、Z大可堆疊數(shù)、10/100/1000M以太網(wǎng)端口數(shù)、Z大ATM端口數(shù)、Z大SONET端口數(shù)、Z大FDDI端口數(shù)、Z大電源數(shù)等多個硬件指標(biāo)將直接反映交換機的擴充能力及與其它骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互聯(lián)互通能力。對不同的用戶在選擇中還有不同的要求如實施對數(shù)據(jù)流的訪問控制（ACL）、服務(wù)質(zhì)量保證（QoS）、帶寬管理以及各種控制和服務(wù)策略、支持的包過濾、負(fù)載均衡及在三層交換機對各種路由協(xié)議的支持程度等等。

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