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交换机基础知识与常见术语
http://www.21tx.com 2005年09月15日 中国IT认证实验室

  交换机英文名称为Switch,也称为交换式集线器,它是一种基于MAC地址(网卡的硬件标志)识别,能够在通信系统中完成信息交换功能的设备。其工作原理可以简单地描述为“存储转发”四个字,比如有两台计算机(A和B)通过交换机来连接,如果A要向B传输数据,交换机首先可以将连接到A端口发送的信息先储存下来,然后查找交换机内的MAC地址列表,每一个MAC地址对应一台计算机,找到后会与B之间架起一条临时的专用数据通道,并将数据发送到B中(见图)。因为交换机支持“全双工”模式,所以B在接收A发送数据的同时,还可以向A或其他的计算机发送数据。如果在MAC地址中没有B的地址信息,那么交换机可以通过“MAC地址学习”功能将连接到自身的B计算机MAC地址记住,形成一个节点与MAC地址的对应表。

  目前,市场上可供选择的交换机种类比较多,按端口可以分为5口、8口、16口以及24口等交换机;按端口的传输速率可以分为10Mbps交换机、100Mbps交换机、10Mbps/100Mbps自适应交换机、10Mbps/100Mbps/1000Mbps自适应交换机以及1000Mbps交换机等。下面让我们来了解一下交换机的各种性能参数。

  IEEE 802.3系列标准:IEEE 802.3标准是指以太网标准,定义的传输速率为10Mbps;而IEEE 802.3u标准是指快速以太网标准,定义的传输速率为100Mbps;IEEE 802.3ab标准是千兆以太网(非屏蔽双绞线)标准,定义的传输速率为1000Mbps;IEEE 802.3x标准一般指流量控制标准,通过该标准可以控制以太网主机的流量,确保高峰通信速率期间的高吞吐量、全双工链路上不会丢失通信。购买的交换机产品一般都遵循IEEE 802.3系列标准中的多个标准。

  交换方式:是指交换机传输数据的方式,比如主流的交换方式就是存储转发(Store and Forward),该方式是交换机在接收到全部数据包后再转发。另外,还有直通交换方式(Cut Through),该交换机方式是在交换机收到整个数据包之前就已经开始转发数据。

  包转发率:是指交换机转发数据包的速度,单位一般为pps(包每秒),一般交换机的包转发率在几十kpps到几百kpps不等,包转发率越大网速越快。全双工与半双工以及端口不同传输速率的包转发率都是不同的。

  背板带宽:是指交换机接口处理器和数据总线之间所能吞吐的最大数据量,背板带宽越宽越好,它是衡量交换机数据处理能力的关键指标之一。目前,一般5口和8口桌面交换机的背板带宽在1Gbps~3.2Gbps之间,专业交换机的背板带宽更高,比如一般的千兆交换机背板带宽可以达到8.8Gbps。

  VLAN:全称Virtual Local Area Network(虚拟局域网),通过交换机的VLAN功能可以将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段(或者说是更小的局域网),从而实现虚拟工作组的数据交换技术。通过VLAN还可以防止局域网产生广播效应,加强网段之间的管理和安全性。

  堆叠:是指通过专用的连接电缆将两台或多台交换机相互连接起来,比如要连接两台交换机,可以从一台堆叠交换机的UP堆叠端口直接连接到另一台堆叠交换机的DOWN堆叠端口,以实现单台交换机端口数的扩充。

  提示:在选购交换机的时候,主要注意交换机支持的标准和协议、端口、传输介质、交换方式、包转发率、背板带宽等,对于企业级的交换机,还需要注意是否支持VLAN以及堆叠等功能。


  

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