局域网交换机起源于集线器(Hub)和网桥等广泛应用的网络通信基础设备,但它在引进数据包交换技术后,在性能和功能上有了很大的发展,集线器和网桥等设备正在被交换机所取代 。对于企业用户来说,全面熟悉局域网交换机的工作原理和性能特点是非常重要的 。由于交换机是一种高科技产品,所以用户在选购、使用和治理局域网交换机时必须把握相关的知识 。本文全面解剖局域网交换机,力求为用户选购局域网交换机提供一些参考 。
交换机与集线器的区别
技术的进步带动了交换机价格的迅速下降,普通用户也有能力去购买这样的设备,但是同早期的网络设备(主要是同集线器HUB的对比)相比较,它有什么优势呢?这也是大多数用户所关心的问题 。下面就对两种实现结果相同、但是工作机理不同的设备:交换机(Switch)和集线器(HUB)做一对比 。
从工作现象看,它们都是通过多端口连接Ethernet的设备,可以将多个用户通过网络以星型结构连接起来,共享资源或交流数据 。但是细分它们的工作状态,却完全不同 。
集线器的工作机理是广播(broadcast),无论是从哪一个端口接收到什么类型的信包,都以广播的形式将信包发送给其余的所有端口,由连接在这些端口上的网卡(NIC)判定处理这些信息,符合的留下处理,否则丢弃掉,这样很轻易产生广播风暴,当网络较大时网络性能会受到很大的影响 。从它的工作状态看,HUB的执行效率比较低(将信包发送到了所有端口),安全性差(所有的网卡都能接收到,只是非目的地网卡丢弃了信包) 。而且一次只能处理一个信包,在多个端口同时出现信包的时候就出现碰撞,信包按照串行进行处理,不适合用于较大的网络主干中 。
交换机的工作就完全不同,现在低端的交换机都是Layer 2交换机,基于MAC地址进行交换 。它通过分析Ethernet包的包头信息(其中包含了原MAC地址、目标MAC地址、信息长度等),取得目标MAC地址后,查找交换机中存储的地址对照表(MAC地址对应的端口),确认具有此MAC地址的网卡连接在哪个端口上,然后仅将信包送到对应端口,有效的有效的抑制广播风暴的产生 。这就是Switch 同HUB最大的不同点 。而Switch内部转发信包的背板带宽也远大于端口带宽,因此信包处于并行状态,效率较高,可以满足大型网络环境大量数据并行处理的要求 。
局域网交换机分类
●从传输介质和传输速度上看,局域网交换机可以分为以太网交换机、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多种,这些交换机分别适用于以太网、快速以太网、FDDI、ATM和令牌环网等环境 。
●按照最广泛的普通分类方法,局域网交换机可以分为桌面型交换机(Desktop Switch)、组型交换机(Workgroup Switch)和校园网交换机(Campus Switch)三类 。
1. 桌面型交换机是最常见的一种交换机,使用最广泛,尤其是在一般办公室、小型机房和业务受理较为集中的业务部门、多媒体制作中心、网站治理中心等部门 。在传输速度上,现代桌面型交换机大都提供多个具有10/100Mbps自适应能力的端口 。
2. 组型交换机即工作组交换机,常用来作为扩充设备,在桌面型交换机不能满足需求时,大多直接考虑组型交换机 。虽然组型交换机只有较少的端口数量,但却支持较多的MAC地址,并具有良好的扩充能力,端口的传输速度基本上为100Mbps 。
3. 校园网交换机,这种交换机应用相对较少,仅应用于大型网络,且一般作为网络的骨干交换机,并具有快速数据交换能力和全双工能力,可提供容错等智能特性,还支持扩充选项及第三层交换中的虚拟局域网(VLAN)等多种功能 。
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