以太网交换机中堆叠和级联的区别
(2021年整理)交换机集群、堆叠、级联详解

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交换机集群方式编辑一、级联级联可以定义为两台或两台以上的交换机通过一定的方式相互连接。
根据需要,多台交换机可以以多种方式进行级联。
在较大的局域网例如园区网(校园网)中,多台交换机按照性能和用途一般形成总线型、树型或星型的级联结构。
城域网是交换机级联的极好例子.目前各地电信部门已经建成了许多市地级的宽带IP城域网.这些宽带城域网自上向下一般分为3个层次:核心层、汇聚层、接入层.核心层一般采用千兆以太网技术,汇聚层采用1000M/100M以太网技术,接入层采用100M/10M以太网技术,所谓"千兆到大楼,百兆到楼层,十兆到桌面"。
这种结构的宽带城域网实际上就是由各层次的许多台交换机级联而成的.核心交换机(或路由器)下连若干台汇聚交换机,汇聚交换机下联若干台小区中心交换机,小区中心交换机下连若干台楼宇交换机,楼宇交换机下连若干台楼层(或单元)交换机(或集线器)。
HUB、交换机的级联与堆叠
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堆叠堆叠是指将一台以上的交换机(或者集线器)组合起来共同工作,以便在有限的空间内提供尽可能多的端口。
部分集线器具有堆叠功能。
多台交换机经过堆叠形成一个堆叠单元。
可堆叠的交换机性能指标中有一个"最大可堆叠数"的参数,它是指一个堆叠单元中所能堆叠的最大交换机数,代表一个堆叠单元中所能提供的最大端口密度。
堆叠可以大大提高交换机端口密度和性能。
堆叠单元具有足以匹敌大型机架式交换机的端口密度和性能,而投资却比机架式交换机便宜得多,实现起来也灵活得多。
这就是堆叠的优势所在。
机架式交换机可以说是堆叠发展到更高阶段得产物。
机架式交换机一般属于部门以上级别的交换机,它有多个插槽,端口密度大,支持多种网络类型,扩展性较好,处理能力强,但价格昂贵。
交换机堆叠:目前,市场上的主流交换机可以细分为可堆叠型和非堆叠型两大类。
而号称可以堆叠的交换机中,又有虚拟堆叠和真正堆叠之分。
所谓的虚拟堆叠,实际就是交换机之间的级联。
交换机并不是通过专用堆叠模块和堆叠电缆,而是通过Fast Ethernet端口或GigaEthernet端口进行堆叠,实际上这是一种变相的级联。
即便如此,虚拟堆叠的多台交换机在网络中已经可以作为一个逻辑设备进行管理,从而使网络管理变得简单起来。
真正意义上的堆叠应该满足:采用专用堆叠模块和堆叠总线进行堆叠,不占用网络端口;多台交换机堆叠后,具有足够的系统带宽,从而保证堆叠后每个端口仍能达到线速交换;多台交换机堆叠后,VLAN等功能不受影响。
目前市场上有相当一部分可堆叠的交换机属于虚拟堆叠类型而非真正堆叠类型。
很显然,真正意义上的堆叠比虚拟堆叠在性能上要高出许多,但采用虚拟堆叠至少有两个好处:虚拟堆叠往往采用标准Fast Ethernet或GigaEthernet作为堆叠端口,易于实现,成本较低;堆叠端口可以作为普通端口使用,有利于保护用户投资。
采用标准FastEthernet或Giga Ethernet 端口实现虚拟堆叠,可以大大延伸堆叠的范围,使得堆叠不再局限于一个机柜之内。
级联与堆叠的区别
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堆叠指的是通过堆叠模块连在一起,几个堆叠在一起的交换机可以视同一个交换机来管理。
级联则是通过级联口将交换机联在一起。
有些交换机可以堆叠,有的交换机不支持堆叠功能。
级连扩展级连扩展模式是最常规,最直接的一种扩展方式,一些构建较早的网络,都使用了集线器(HUB)作为级连的设备。
因为当时集线器已经相当昂贵了,多数企业不可能选择交换机作为级连设备。
那是因为大多数工作组用户接入的要求,一般就是从集线器上一个端口级连到集线架上。
在这种方式下,接入能力是得到了很大的提高,但是由于一些干扰和人为因素,使得整体性能十分低下,只单纯地满足了多端口的需要,根本无暇考虑转发交换功能。
现在的级连扩展模式综合考虑到不同交换机的转发性能和端口属性,通过一定的拓扑结构设计,可以方便地实现多用户接入。
级连模式的典型结构如图一所示。
级连模式是组建大型LAN最理想的方式,可以综合利用各种拓扑设计技术和冗余技术,实现层次化网络结构,如通过双归等拓扑结构设计冗余,通过Link Aggregation 技术实现冗余和Up Link的带宽扩展,这些技术现在已经非常成熟,广泛使用在各种局域网和城域网中。
级连模式使用通用的以太网端口进行层次间互联,如100M FE端口、GE端口以及新兴的10GE端口。
级连模式是以太网扩展端口应用中的主流技术。
它通过使用统一的网管平台实现对全网设备的统一管理,如拓扑管理和故障管理等等。
级连模式也面临着挑战,当级连层数较多,同时层与层之间存在较大的收敛比时,边缘节点之间由于经历了较多的交换和缓存,将出现一定的时延。
解决方法是汇聚上行端口来减小收敛比,提高上端设备性能或者减少级连的层次。
在级连模式下,为了保证网络的效率,一般建议层数不要超过四层。
如果网络边缘节点存在通过广播式以太网设备如HUB 扩展的端口,由于其为直通工作模式,不存在交换,不纳入层次结构中,但需要注意的是,HUB工作的CSMA/CD机制中,因冲突而产生的回送可能导致的网络性能影响将远远大于交换机级连所产生的影响。
交换机级联、堆叠、集群技术介绍
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交换机级联、堆叠、集群技术介绍最简单的局域网(LAN)通常由一台集线器(或交换机)和若干台微机组成。
随着计算机数量的增加、网络规模的扩大,在越来越多的局域网环境中,交换机取代了集线器,多台交换机互连取代了单台交换机。
在多交换机的局域网环境中,交换机的级联、堆叠和集群是3种重要的技术。
级联技术可以实现多台交换机之间的互连;堆叠技术可以将多台交换机组成一个单元,从而提高更大的端口密度和更高的性能;集群技术可以将相互连接的多台交换机作为一个逻辑设备进行管理,从而大大降低了网络管理成本,简化管理操作。
考虑到局域网的发展现状,因此本文提高的局域网,如无特别指出均指10BaseT、100BaseT(F)、1000BaseT(F)的交换式以太网。
一、级联级联可以定义为两台或两台以上的交换机通过一定的方式相互连接。
根据需要,多台交换机可以以多种方式进行级联。
在较大的局域网例如园区网(校园网)中,多台交换机按照性能和用途一般形成总线型、树型或星型的级联结构。
城域网是交换机级联的极好例子。
目前各地电信部门已经建成了许多市地级的宽带IP城域网。
这些宽带城域网自上向下一般分为3个层次:核心层、汇聚层、接入层。
核心层一般采用千兆以太网技术,汇聚层采用1000M/100M以太网技术,接入层采用100M/10M 以太网技术,所谓"千兆到大楼,百兆到楼层,十兆到桌面"。
这种结构的宽带城域网实际上就是由各层次的许多台交换机级联而成的。
核心交换机(或路由器)下连若干台汇聚交换机,汇聚交换机下联若干台小区中心交换机,小区中心交换机下连若干台楼宇交换机,楼宇交换机下连若干台楼层(或单元)交换机(或集线器)。
交换机间一般是通过普通用户端口进行级联,有些交换机则提供了专门的级联端口(Uplink Port)。
这两种端口的区别仅仅在于普通端口符合MDI标准,而级联端口(或称上行口)符合MDIX标准。
由此导致了两种方式下接线方式度不同:当两台交换机都通过普通端口级联时,端口间电缆采用直通电缆(Straight Throurh Cable);当且仅当中一台通过级联端口时,采用交叉电缆(Crossover Cable)。
交换机技术与应用—堆叠与级联
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网络互连与实现
现在,越来越多交换机(Cisco交换机除外) 提供了Uplink端口(如图1所示),使得交 换机之间的连接变得更加简单。
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网络互连与实现
Uplink端口是专门用于与其他交换机连接的 端口,可利用直通跳线将该端口连接至其他 交换机的除Uplink端口外的任意端口(如图 2所示),这种连接方式跟计算机与交换机 之间的连接完全相同。需要注意的是,有些 品牌的交换机(如3Com)使用一个普通端 口兼作Uplink端口,并利用一个开关 (MDI/MDI-X转换开关)在两种类型间进 行切换。
3、不可分布式布置,要求堆叠成员摆放的位置足够近, 一般在同一机柜中布置。
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网络互连与实现
经济堆叠的实现
实验拓扑结构
192.168.2.1
PC1
192.168.2.21
PC2
192.168.2.2
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网络互连与实现
经济堆叠的实现
第一步:安装堆叠模块,连接堆叠线缆 第二步:交换机恢复出厂设置,设置ip和名称 第三步:配置交换机经济堆叠
一个叠堆的若干台交换机可视为一台交 换机进行管理,只需赋予其1个IP地址,即 可通过该IP地址对所有的交换机进行管理, 从而大大减少了管理的强度和难度,极大地 节约了管理成本。
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网络互连与实现
双绞线端口的级联
级联既可使用普通端口也可使用特殊的MDI-II端口。当相互级 联的两个端口分别为普通端口(即MDI-X)端口和MDI-II端口时, 应当使用直通电缆。当相互口时,则应当使用交叉电缆。
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网络互连与实现
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网络互连与实现
SFP
SFP(Small Form-factor Pluggables) 可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP 模块(如图5所示)体积比GBIC模块减少一 半,可以在相同面板上配置多出一倍以上的 端口数量。由于SFP模块在功能上与GBIC 基本一致,因此,也被有些交换机厂商称为 小型化GBIC(Mini-GBIC)。
堆叠与级联的区别
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2 对连接介质要求不同。级联时只需一根跳线,而堆叠则需要专用的堆叠模块和堆叠线缆,当然堆叠模块是需要另外订购的。
3 最大连接数不同。交换机间的级联,在理论上没有级联数的限制。但是,叠堆内可容纳的交换机数量,各厂商都会明确地进行限制。
4 管理方式不同。堆叠后的数台交换机在逻辑上是一个被网管的设ห้องสมุดไป่ตู้,可以对所有交换机进行统一的配置与管理。而相互级联的交换机在逻辑上是各自独立的,必须依次对其进行配置和管理每台交换机。
5 设备间连接带宽不同。多台交换机级联时会产生级联瓶颈,并将导致较大的转发延迟。例如,4台百兆位交换机通过跳线级联时,彼此之间的连接带宽也是100Mbps。当连接至不同交换机上的计算机之间通信时,也只能通过这条百兆位连接,从而成为传输的瓶颈。同是,随着转发次数的增加,网络延迟也将变得很大。而4台交换机通过堆叠连接在一起时,堆叠线缆将能提供高于1Gbps的背板带宽,从而可以实现所有交换机之间的高速连接。尽管级联时交换机之间可以借助链路汇聚技术来增加带宽,但是,这是以牺牲可用端口为代价的。
6 网络覆盖范围不同。交换机可以通过级联成倍地扩展网络覆盖范围。例如,以双绞线网络为例,一台交换机所覆盖的网络直径为100m,2台交换机级联所覆盖的网络直径就是300m,而3台交换机级联时的直径就可达400m。而堆叠线缆通常只有0.5~1m,仅仅能够满足交换机之间互联的需要,不会对网络覆盖范围产生影响
交换机堆叠与级联ppt课件

2. 交换机的分类
1.按网络覆盖范围划分 可以分为广域网交换机和局域网交换机。
3.按传输介质和传输速度划分 分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆(G比特)以太网交换机、10千 兆以太网交换机和ATM交换机等。 3.按交换机工作的协议层次划分 分为第二层交换机、第三层交换机、第四层交换机和第七层交换机。 4.按交换机的结构划分 可分为固定端口交换机、模块化交换机。 5.按网络互连三层模型划分 可分为核心层交换机、汇聚层交换机、接入层交换机。 6. 按外观进行划分 可分为机箱式交换机机、架式交换机、桌面型交换机。
经 营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
Trunk的概念
在路由/交换领域,VLAN的中继端口叫做 trunk。trunk技术用在交换机之间互连,使不 同VLAN通过共享链路与其它交换机中的相同 VLAN通信。交换机之间互连的端口就称为 trunk端口。
经 营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经 营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
5 交换机的连接技术
当单一的交换机所能提供的端口数量不足以满 足网络计算机的需求时,可以通过增加模块或通过 两个以上的交换机互连来达到目的。
交换机级联和堆叠
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交换机级联级联是最常见的连接方式,就是使用网线将两个交换机进行连接。
连接的结果是,在实际的网络中,它们仍然各自工作,仍然是两个独立的交换机。
需要注意的是交换机不能无限制级联,超过一定数量的交换机进行级联,最终会引起广播风暴,导致网络性能严重下降。
级联又分为以下两种:使用普通端口级联所谓普通端口就是通过交换机的某一个常用端口(如RJ-45端口)进行连接。
需要注意的是,这时所用的连接双绞线要用反线,即是说双绞线的两端要跳线(第1-3与2-6线脚对调)。
其连接示意如图1所示。
图1使用Uplink端口级联在所有交换机端口中,都会在旁边包含一个Uplink端口,如图2所示。
此端口是专门为上行连接提供的,只需通过直通双绞线将该端口连接至其他交换机上除“Uplink端口”外的任意端口即可(注意,并不是Uplink端口的相互连接)。
交换机堆叠堆叠是用专用的端口把交换机连接起来,当作一个交换机使用。
堆叠的接口具有很高的带宽,一般在1Gbps以上。
而级联通常是用普通网线把几个交换机连接起来,使用普通的端口或级联接口,带宽通常为100M以下(可以通过port channel来扩展带宽),这样下级的所有工作站就只能共享较窄的出口,从而获得较低的性能。
堆叠实际上把每台交换机的母板总线连接在一起,不同交换机任意二端口之间的延时是相等的,就是一台交换机的延时。
而级联就会产生比较大的延时(级联是上下级的关系)。
级联的层次是有限制的。
而且每层的性能都不同,最后层的性能最差。
而堆叠是把所有堆叠的交换机的背板带宽共享。
例如一台交换机的背板带宽为2G,那么3台交换机堆叠的话,每台交换机在交换时就有6G的背板带宽。
而且堆叠是同级关系,每台交换机的性能是一样的。
菊花链模式是简化的级联模式,主要的优点是提供集中管理的扩展端口,对于多交换机之间的转发效率并没有提升,主要是因为菊花链模式是采用高速端口和软件来实现的。
菊花链模式使用堆叠电缆将几台交换机以环路的方式组建成一个堆叠组(如图所示)。
交换机级联是什么意思
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交换机级联是什么意思交换机级联是什么意思堆叠指的是通过堆叠模块连在⼀起,⼏个堆叠在⼀起的交换机可以视同⼀个交换机来管理。
级联则是通过级联⼝将交换机联在⼀起。
有些交换机可以堆叠,有的交换机不⽀持堆叠功能区分级联和堆叠交换技术中有两个重要的概念,就是级联(uplink)和堆叠(stack)。
级联是通过双绞线或光纤,⼀般在交换机的前⾯板上有专门的级联⼝,如果没有,也可以⽤交叉接法来级联,级联后两台交换机是上下级的关系。
级联是通过端⼝进⾏的,现在的交换机有千兆扩展能⼒,千兆级联性能也不错,但级联得越多,性能下降的就越多。
堆叠通常是为了扩充带宽⽤的,通常⽤专门的堆叠卡插在交换机的后⾯,⽤专门的的堆叠电缆连接⼏台交换机,堆叠后这⼏台交换机相当于⼀台交换机。
堆叠是采⽤交换机背板的叠加,使多个⼯作组交换机形成⼀个⼯作组堆,从⽽提供⾼密度的交换机端⼝,堆叠中的交换机就像⼀个交换机⼀样,配制⼀个ip地址即可。
常见的堆叠有两种:菊花链堆叠和矩阵堆叠。
所谓菊花链就是从上到下串起来,形成单⼀的⼀个菊花链堆叠总线,Cisco的菊花链堆叠最多⽀持9台,3500、2900XL插GigaStack GBIC模块即可。
矩阵堆叠就是单独拿⼀个交换机作为堆叠中⼼,其他的交换机⽤堆叠线连接到堆叠中⼼交换机上,如Cat 3508G作为堆叠中⼼,其他的3500、2900XL连到3508G上。
矩阵堆叠性能⽐菊花链要好,包转发速率快。
交换技术中有两个重要的概念,就是级联(uplink)和堆叠(stack)。
级联是通过双绞线或光纤,⼀般在交换机的前⾯板上有专门的级联⼝,如果没有,也可以⽤交叉接法来级联,级联后两台交换机是上下级的关系。
级联是通过端⼝进⾏的,现在的交换机有千兆扩展能⼒,千兆级联性能也不错,但级联得越多,性能下降的就越多。
堆叠通常是为了扩充带宽⽤的,通常⽤专门的堆叠卡插在交换机的后⾯,⽤专门的的堆叠电缆连接⼏台交换机,堆叠后这⼏台交换机相当于⼀台交换机。
级联与堆叠的区别
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堆叠指的是通过堆叠模块连在一起,几个堆叠在一起的交换机可以视同一个交换机来管理。
级联则是通过级联口将交换机联在一起。
有些交换机可以堆叠,有的交换机不支持堆叠功能。
级连扩展级连扩展模式是最常规,最直接的一种扩展方式,一些构建较早的网络,都使用了集线器(HUB)作为级连的设备。
因为当时集线器已经相当昂贵了,多数企业不可能选择交换机作为级连设备。
那是因为大多数工作组用户接入的要求,一般就是从集线器上一个端口级连到集线架上。
在这种方式下,接入能力是得到了很大的提高,但是由于一些干扰和人为因素,使得整体性能十分低下,只单纯地满足了多端口的需要,根本无暇考虑转发交换功能。
现在的级连扩展模式综合考虑到不同交换机的转发性能和端口属性,通过一定的拓扑结构设计,可以方便地实现多用户接入。
级连模式的典型结构如图一所示。
级连模式是组建大型LAN最理想的方式,可以综合利用各种拓扑设计技术和冗余技术,实现层次化网络结构,如通过双归等拓扑结构设计冗余,通过Link Aggregation 技术实现冗余和Up Link的带宽扩展,这些技术现在已经非常成熟,广泛使用在各种局域网和城域网中。
级连模式使用通用的以太网端口进行层次间互联,如100M FE端口、GE端口以及新兴的10GE端口。
级连模式是以太网扩展端口应用中的主流技术。
它通过使用统一的网管平台实现对全网设备的统一管理,如拓扑管理和故障管理等等。
级连模式也面临着挑战,当级连层数较多,同时层与层之间存在较大的收敛比时,边缘节点之间由于经历了较多的交换和缓存,将出现一定的时延。
解决方法是汇聚上行端口来减小收敛比,提高上端设备性能或者减少级连的层次。
在级连模式下,为了保证网络的效率,一般建议层数不要超过四层。
如果网络边缘节点存在通过广播式以太网设备如HUB 扩展的端口,由于其为直通工作模式,不存在交换,不纳入层次结构中,但需要注意的是,HUB工作的CSMA/CD机制中,因冲突而产生的回送可能导致的网络性能影响将远远大于交换机级连所产生的影响。
堆叠和级联
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堆叠和级联
堆叠和级联是数据处理中常用的两种方法。
堆叠是指将多组相同
结构的数据“上下”拼接成一个大的数据集,以便进行整体分析。
比如,将某公司过去5年每年的销售数据堆叠在一起,得到一个由每年
数据构成的大表,可以分析出销售额的总体走势和季节性变化。
而级
联则是将多组不同结构的数据“左右”合并成一个宽表,以便进行合
并分析。
比如,将某公司不同部门的员工信息和业绩数据级联在一起,可以分析出每个员工的绩效情况和所在部门的总体业绩情况。
堆叠和
级联在数据管理和分析中都有广泛应用,是数据科学家必备的基本技能。
交换机堆叠与级联

Trunk的配置
Cisco默认的trunk封装协议为dot1q(802.1q)。 配置方法:
Switch(config)#interface FastEthernet 1/1 Switch(config-if)#switchport mode trunk Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan vlan-id Switch(config-if)#exit
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Trunk的概念
trunk是基于OSI第二层数据链路层 (DataLinkLayer)的技术。两台交换机上分别 创建了多个VLAN(VLAN是基于Layer 2的), 在两台交换机上相同的VLAN(比如VLAN10) 要通信,需要将交换机A上属于VLAN10的一 个端口与交换机B上属于VLAN10的一个端口 互连;如果这两台交换机其它相同VLAN间需 要通信,那么交换机之间需要更多的互连线, 端口利用率就太低了。
(3)RJ-45端口
目前的绝大多数局域网交换机都提供 10/100Mbit/s自适应连接端口。
它们都支持10Mbit/s和100Mbit/s的设备接入, 而且这些端口一般支持Cat3、Cat5、 Cat5e UTP (或STP)双绞线连接,目前一些较新的交换机 还支持Cat6 UTP连接。
交换机的两种RJ-45端口
Trunk的概念
在路由/交换领域,VLAN的中继端口叫做 trunk。trunk技术用在交换机之间互连,使不 同VLAN通过共享链路与其它交换机中的相同 VLAN通信。交换机之间互连的端口就称为 trunk端口。
Trunk的概念
Trunk是一种封装技术,它是一条点到点的链 路,链路的两端可以都是交换机,也可以是交 换机和路由器,还可以是主机和交换机或路由 器。基于端口汇聚(Trunk)功能,允许交换 机与交换机、交换机与路由器、主机与交换机 或路由器之间通过两个或多个端口并行连接同 时传输以提供更高带宽、更大吞吐量,大幅度 提供整个网络能力。
堆叠与级联

堆叠级联级联是通过集线器的某个端口(例如:uplink)与其它集线器相连的,而堆叠是通过集线器的背板连接起来的。
而堆叠只有在自己厂家的设备之间,且此设备必须具有堆叠功能才可实现。
级联只需单做一根双绞线(或其他媒介),堆叠需要专用的堆叠模块和堆叠线缆,而这些设备可能需要单独购买.虽然级联和堆叠都可以实现端口数量的扩充,但是级联后每台集线器或交换机在逻辑上仍是多个被网管的设备,而堆叠后的数台集线器或交换机在逻辑上是一个被网管的设备。
堆叠与级联的区别:1 对设备要求不同。
级联可通过一根双绞线在任何网络设备厂家的交换机之间,或者交换机与集线器之间完成。
而堆叠只有在自己厂家的设备之间,并且该交换机必须具有堆叠功能才可实现。
2 对连接介质要求不同。
级联时只需一根跳线,而堆叠则需要专用的堆叠模块和堆叠线缆,当然堆叠模块是需要另外订购的。
3 最大连接数不同。
交换机间的级联,在理论上没有级联数的限制。
但是,叠堆内可容纳的交换机数量,各厂商都会明确地进行限制。
4 管理方式不同。
堆叠后的数台交换机在逻辑上是一个被网管的设备,可以对所有交换机进行统一的配置与管理。
而相互级联的交换机在逻辑上是各自独立的,必须依次对其进行配置和管理每台交换机。
5 设备间连接带宽不同。
多台交换机级联时会产生级联瓶颈,并将导致较大的转发延迟。
例如,4台百兆位交换机通过跳线级联时,彼此之间的连接带宽也是100Mbps。
当连接至不同交换机上的计算机之间通信时,也只能通过这条百兆位连接,从而成为传输的瓶颈。
同是,随着转发次数的增加,网络延迟也将变得很大。
而4台交换机通过堆叠连接在一起时,堆叠线缆将能提供高于1Gbps的背板带宽,从而可以实现所有交换机之间的高速连接。
尽管级联时交换机之间可以借助链路汇聚技术来增加带宽,但是,这是以牺牲可用端口为代价的。
6 网络覆盖范围不同。
交换机可以通过级联成倍地扩展网络覆盖范围。
例如,以双绞线网络为例,一台交换机所覆盖的网络直径为100m,2台交换机级联所覆盖的网络直径就是300m,而3台交换机级联时的直径就可达400m。
交换机的几种网络结构方式:级联、端口聚合、堆叠、分层
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交换机的几种网络结构方式:级联、端口聚合、堆叠、分层
随着5G到来,新的物联网的到来,对交换机要求更高,同时需求量会便大,万物互联离不开网络基础设备-交换机,交换机会在物联网中起到至关重要一个组网环节。
交换机的4种网络结构方式
1. 级联方式
这是最常用的一种组网方式,它通过交换机上的级联口(UpLink)进行连接。
需要注意的是交换机不能无限制级联,超过一定数量的交换机进行级联,最终会引起广播风暴,导致网络性能严重下降。
结构图:
2. 端口聚合方式
此种方式相当于用多个端口同时进行级联,它提供了更高的互联带宽和线路冗余,使网络具有一定的可靠性。
结构图:
3. 堆叠方式
交换机的堆叠是扩展端口最快捷、最便利的方式,同时堆叠后的带宽是单一交换机端口速率的几十倍。
但是,并不是所有的交换机都支持堆叠的,这取决于交换机的品牌、型号是否支持堆叠;并且还需要使用专门的堆叠电缆和堆叠模块;最后还要注意同一叠堆中的交换机必须是同一品牌。
交换机结构示意图如下所示。
结构图:
4. 分层方式
这种方式一般应用于比较复杂的交换机结构中,按照功能可划分为:接入层、汇聚层、核心层。
其结构示意图如下所示。
结构图:
综上所述,在工程施工中常用这四种组网方式来建立交换机数据交换,并不是所有的以太网交换机都支持堆叠方式的,这取决于交换机的品牌、甚至是型号是否支持以太网交换机堆叠。
以太网交换机堆叠不仅通常需要使用专门的堆叠电缆,甚至需要专门的以太网交换机堆叠模块。
交换机级联与堆叠连接对比分析
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交换机级联与堆叠连接对比分析1、交换机级联级联是最常见的连接方式,就是使用网线将两个交换机进行连接。
连接的结果是,在实际的网络中,它们仍然各自工作,仍然是两个独立的交换机。
需要注意的是交换机不能无限制级联,超过一定数量的交换机进行级联,最终会引起广播风暴,导致网络性能严重下降。
级联又分为以下两种:使用普通端口级联所谓普通端口就是通过交换机的某一个常用端口 (如 RJ-45 端口 ) 进行连接。
需要注意的是,这时所用的连接双绞线要用反线,即是说双绞线的两端要跳线 (第 1-3 与 2-6 线脚对调)。
其连接示意如图 1 所示。
使用 Uplink 端口级联在所有交换机端口中,都会在旁边包含一个 Uplink 端口,如图2 所示。
此端口是专门为上行连接提供的,只需通过直通双绞线将该端口连接至其他交换机上除“Uplink 端口”外的任意端口即可 (注意,并不是 Uplink 端口的相互连接 )。
其连接示意如图 3 所示。
2、交换机堆叠此种连接方式主要应用在大型网络中对端口需求比较大的情况下使用。
交换机的堆叠是扩展端口最快捷、最便利的方式,同时堆叠后的带宽是单一交换机端口速率的几十倍。
但是,并不是所有的交换机都支持堆叠的,这取决于交换机的品牌、型号是否支持堆叠 ; 并且还需要使用专门的堆叠电缆和堆叠模块 ; 最后还要注意同一堆叠中的交换机必须是同一品牌。
它主要通过厂家提供的一条专用连接电缆,从一台交换机的“ UP”堆叠端口直接连接到另一台交换机的“DOWN” 堆叠端口。
堆叠中的所有交换机可视为一个整体的交换机来进行管理。
提示:采用堆叠方式的交换机要受到种类和相互距离的限制。
首先实现堆叠的交换机必须是支持堆叠的 ; 另外由于厂家提供的堆叠连接电缆一般都在 1M 左右,故只能在很近的距离内使用堆叠功能。
不同连接方式的优缺点都是为了完成网络的连接,为什么还要分级联和堆叠呢?直接用网络连接的级联方式不是更方便吗 ?为什么还需要堆叠呢 ?两种连接方式的本质是不一样的,用来满足不同的要求,当然从一定程度上说,不能直接说哪一种连接方式好,而是根据实际需要、实际情况选择不同的连接方式。
思科认证:剖析交换机级联和堆叠集群的详细技术(2)
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思科认证:剖析交换机级联和堆叠集群的详细技术(2)思科认证:剖析交换机级联和堆叠集群的详细技术堆叠端口可以作为普通端口使用,有利于保护用户投资。
采用标准Fast Ethernet或Giga Ethernet端口实现虚拟堆叠,可以大大延伸堆叠的范围,使得堆叠不再局限于一个机柜之内。
堆叠可以大大提高交换机端口密度和性能。
堆叠单元具有足以匹敌大型机架式交换机的端口密度和性能,而投资却比机架式交换机便宜得多,实现起来也灵活得多。
这就是堆叠得优势所在。
机架式交换机可以说是堆叠发展到更高阶段得产物。
机架式交换机一般属于部门以上级别得交换机,它有多个插槽,端口密度大,支持多种网络类型,扩展性较好,处理能力强,但价格昂贵。
三、集群所谓集群,就是将多台互相连接(级联或堆叠)的交换机作为一台逻辑设备进行管理。
集群中,一般只有一台起管理作用的交换机,称为命令交换机,它可以管理若干台其他交换机。
在网络中,这些交换机只需要占用一个IP地址(仅命令交换机需要),节约了宝贵的IP地址。
在命令交换机统一管理下,集群中多台交换机协同工作,大大降低管理强度。
例如,管理员只需要通过命令交换机就可以对集群中所有交换机进行版本升级。
集群技术给网络管理工作带来的好处是毋庸置疑的。
但要使用这项技术,应当注意到,不同厂家对集群有不同的实现方案,一般厂家都是采用专有协议实现集群的。
这就决定了集群技术有其局限性。
不同厂家的交换机可以级联,但不能集群。
即使同一厂家的交换机,也只有指定的型号才能实现集群。
如CISCO 3500XL 系列就只能与1900、2800 、2900XL系列实现集群。
交换机的级联、堆叠、集群这3种技术既有区别又有联系。
级联和堆叠是实现集群的前提,集群是级联和堆叠的目的;级联和堆叠是基于硬件实现的;集群是基于软件实现的;级联和堆叠有时很相似(尤其是级联和虚拟堆叠),有时则差别很大(级联和真正的堆叠)。
随着局域网和城域网的发展,上述三种技术必将得到越来越广泛的应用。
级联与STACK与IRF与集群间的相互区别
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级联与STACK与IRF与集群间的相互区别级联与STACK与IRF与集群间的相互区别级联特点:1、距离远2、级联只需要普通端口3、不同厂家可以互联。
堆叠:真正意义上的堆叠应该满足:采用专用堆叠模块和堆叠总线进行堆叠,不占用网络端口;多台交换机堆叠后,具有足够的系统带宽,从而保证堆叠后每个端口仍能达到线速交换;多台交换机堆叠后,VLAN等功能不受影响。
堆叠可以大大提高交换机端口密度和性能。
堆叠单元具有足以匹敌大型机架式交换机的端口密度和性能,而投资却比机架式交换机便宜得多,实现起来也灵活得多。
这就是堆叠得优势所在。
stack所谓的堆叠只是方便管理,实际上还是那几台设备IRF的时候,管理时候只管理一个设备简单例子,现在两个24口设备做IRF,telnet登陆上去你会发现,端口有48个了stack还是24个口,需要命令登录到另一台继续管理。
个人觉得stack 功能鸡肋,登录下一台设备不是用telnet命令而已,作用不大。
IRF是虚拟化,把2台设备虚拟成一台设备,达到设备冗余,减少网络设备其他协议。
目前中、低端交换机共支持3种堆叠方式:1、Stack堆叠后设备各自独立,不能作为整体应用,但可以通过主交换机登陆到堆叠内所有从交换机上进行管理。
2、IRF V1各设备堆叠后可作为一个整体,即“Fabric”。
主要有如下三个特性。
(1)DDM(Distributed Device Management,分布式设备管理):整个Fabric可以被看作是一台整体设备,用户通过各种方式登录到Fabric中的任意一台设备,即可以对整个Fabric进行管理。
(2)DRR(Distributed Redundancy Routing,分布式冗余路由):Fabric内的各设备独立运行自身配置的路由协议,之后将路由表统一上传到Master设备,由Master设备综合各设备的路由表生成整个Fabric统一使用的转发表。
各Slave设备从Master设备同步转发表项,作为自身进行三层转发的依据。
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以太网交换机中堆叠和级联的区别级联是通过集线器的某个端口与其它集线器相连的,如使用一个集线器UPLINK口到另一个的普通端口;而堆叠是通过集线器的背板连接起来的,它是一种建立在芯片级上的连接,如2个24口交换机堆叠起来的效果就像是一个48口的交换机,优点是不会产生瓶颈的问题。
堆叠(Stack)和级联(Uplink)是多台交换机或集线器连接在一起的两种方式。
它们的主要目的是增加端口密度。
但它们的实现方法是不同的。
简单地说,级联可通过一根双绞线在任何网络设备厂家的交换机之间,集线器之间,或交换机与集线器之间完成。
而堆叠只有在自己厂家的设备之间,且此设备必须具有堆叠功能才可实现。
级联只需单做一根双绞线(或其他媒介),堆叠需要专用的堆叠模块和堆叠线缆,而这些设备可能需要单独购买。
交换机的级联在理论上是没有级联个数限制的(注意:集线器级联有个数限制,且10M和100M的要求不同),而堆叠各个厂家的设备会标明最大堆叠个数。
从上面可看出级联相对容易,但堆叠这种技术有级联不可达到的优势。
首先,多台交换机堆叠在一起,从逻辑上来说,它们属于同一个设备。
这样,如果你想对这几台交换机进行设置,只要连接到任何一台设备上,就可看到堆叠中的其他交换机。
而级联的设备逻辑上是独立的,如果想要网管这些设备,必须依次连接到每个设备。
其次,多个设备级联会产生级联瓶颈。
例如,两个百兆交换机通过一根双绞线级联,则它们的级联带宽是百兆。
这样不同交换机之间
的计算机要通讯,都只能通过这百兆带宽。
而两个交换机通过堆叠连接在一起,堆叠线缆将能提供高于1G的背板带宽,极大地减低了瓶颈。
现在交换机有一种新的技术——Port Trunking,通过这种技术,可使用多根双绞线在两个交换机之间进行级联,这样可成倍地增加级联带宽。
级联还有一个堆叠达不到的目的,是增加连接距离。
比如,一台计算机离交换机较远,超过了单根双绞线的最长距离100米,则可在中间再放置一台交换机,使计算机与此交换机相连。
堆叠线缆最长也只有几米,所以堆叠时应予考虑。
堆叠和级联各有优点,在实际的方案设计中经常同时出现,可灵活应用。
级联是通过集线器的某个端口与其它集线器相连的,而堆叠是通过集线器的背板连接起来的。
虽然级联和堆叠都可以实现端口数量的扩充,但是级联后每台集线器或交换机在逻辑上仍是多个被网管的设备,而堆叠后的数台集线器或交换机在逻辑上是一个被网管的设备。