交换机的堆叠与级联
交换机的级联和堆叠
交换机的级联和堆叠有什么联系和区别简单的说：堆叠是平等关系，级联是上下关系。
堆叠是背板之间的连接，把几台交换机做成一个整体。
级联是端口的连接。
级联是共享，堆叠是独享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。
堆叠与级联级联与堆叠的区别集线器之间通过面板上的Up-Link口级联。
Up-Link口实际上是一个反接的RJ-45口，将一台集线器的Up-Link口接到另一台集线器的任何一个RJ-45即实现集线器之间的级联。
Up-Link口使用户在将两个集线器通过RJ-45口连接在一起的时候，省去了做交叉电缆的麻烦。
级联的特点：1.使用集线器的RJ-45口实现；2.级联电缆就是标准五类双绞线；3.级联的距离较长，10兆时可达100米，100兆时可达5米；4.不同厂家的集线器可以互相级联。
级联的不足：1.由于信号从一个集线器到另一个集线器是通过RJ-45端口，经过编码/解码过程，延时较长；2.必须占用两个RJ-45端口（两台集线器各一个）3.用户将损失性能/价格比，这对端口成本较高的100集线器起更明显。
4.允许级联的集线器的个数较少，10兆为5个，100兆为2个。
集线器的堆叠是将数个集线器的主干连接起来，形成一个大的逻辑上单一的集线器。
堆叠的特点：1.堆叠通过专门的堆叠口，不能与集线器其他的RJ-45混接；2.堆叠电缆由厂家自行定义；3.堆叠端口由厂家自行定义，因此，不同厂家的产品除非完全一样，否则，不能互相堆叠；4.由于是主干连接，信号在集线器之间传输是通过主干而不是RJ-45口，因此响应时间较短；5.在100兆网络中，可堆叠的集线器个数明显比可级联的个数多。
堆叠的不足：1.由于是连接主干，因此厂家对堆叠线缆的要求是越短越好，太长会影响整个系统的性能；2.由于是连接主干，如果堆叠电缆出现短路可能使集线器不工作或集线器受到损坏。
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。
级联与堆叠的区别
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。
交换机两种连接方式堆叠与级联基础介绍
交换机是一种最为基础的网络连接设备。
它一般都不需要任何软件配置即可使用的一种纯硬件式设备；单个交换机与网络的连接，相信读者朋友们已经能够掌握。
本文结合图例，主要介绍多台交换机在网络中同时使用时的连接问题。
多台交换机的连接方式无外乎两种：级联跟堆叠。
下面针对这两种连接方式，分别介绍实现原理及详细的连接过程。
1、交换机级联这是最常用的一种多台交换机连接方式，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。
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）。
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。
其连接示意图4所示。
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。
交换机级联与堆叠技术
交换机级联与堆叠技术随着网络规模的不断扩大和复杂性的增加，企业和组织对于网络交换机的需求也越来越高。
为了满足这一需求，交换机级联和堆叠技术应运而生。
本文将介绍交换机级联和堆叠技术的原理、特点和应用。
一、交换机级联技术1. 原理交换机级联技术是通过将多个交换机连接在一起形成一个逻辑上的大型交换机，扩展网络规模和端口数量。
它利用交换机的多个端口之间的链路进行数据转发，将数据从源端口发送到目标端口。
2. 特点交换机级联技术具有以下特点：（1）扩展性强：通过级联多个交换机，可以扩展网络的规模和容量。
（2）灵活性高：可以根据需求灵活地增加或减少级联的交换机数量。
（3）降低成本：相比于购买一台大型交换机，级联多台小型交换机的成本更低。
（4）容错性好：级联多台交换机可以提高网络的冗余性和可靠性，一台交换机故障时不会影响整个网络的正常运行。
3. 应用交换机级联技术广泛应用于大型企业、数据中心和校园网络等环境中。
通过级联多个交换机，可以实现大规模网络的构建和管理，满足高带宽、低延迟的数据传输需求。
二、交换机堆叠技术1. 原理交换机堆叠技术是将多个交换机通过堆叠模块或堆叠线缆连接在一起，形成一个逻辑上的大型交换机。
在堆叠后的交换机中，所有的交换机被视为一个整体，由主交换机负责管理和控制。
2. 特点交换机堆叠技术具有以下特点：（1）一体化管理：堆叠后的交换机可以被视为一个整体进行管理，简化了网络管理和配置。
（2）高可用性：主交换机故障时，备用交换机可以自动接管，实现无缝切换，提高网络的可用性。
（3）灵活的端口扩展：堆叠后的交换机可以通过插拔模块或线缆来扩展端口数量，满足不同规模网络的需求。
（4）高性能：堆叠后的交换机可以实现内部端口的全双工通信，提供更高的带宽和更低的延迟。
3. 应用交换机堆叠技术被广泛应用于企业和组织的核心交换机部署。
通过堆叠多个交换机，可以实现高可用性、高性能的核心交换机架构，提供稳定可靠的网络服务。
堆叠,集群,IRF,级联等区别
堆叠,集群,IRF,级联等区别1.IRFIRF2源⾃早期的堆叠技术，H3C或称为IRF1。
IRF1堆叠就是将多台盒式设备通过堆叠⼝连接起来形成⼀台虚拟的逻辑设备。
⽤户对这台虚拟设备进⾏管理，来实现对堆叠中的所有设备的管理。
这种虚拟设备既具有盒式设备的低成本优点，⼜具有框式分布式设备的扩展性以及⾼可靠性优点，早期在H3C S3600/S5600上提供此类解决⽅案。
IRF2既⽀持对盒式设备的堆叠虚拟化，同时⽀持H3C同系列框式设备的虚拟化：包括S12500，S9500E，S7500E，S5800，S5500，S5120EI各系列内的IRF2虚拟化整合。
IRF2虚拟化功能模拟出虚拟的设备，设备管理同时管理IRF2的虚拟设备与真实的物理设备，屏蔽其差异。
⽽对于运⾏在此系统上的上层应⽤软件来说，通过设备管理层的屏蔽，已经消除了IRF2系统中不同设备物理上的差异，因此，对于单⼀运⾏的物理设备或IRF2虚拟出来的设备，上层软件都不需要做任何的修改，并且对于上层软件系统新增的功能，可同步应⽤于所有硬件设备。
IRF2虚拟化模块：⾃动进⾏IRF2系统的拓扑收集、⾓⾊选举，并将设备组虚拟成单⼀的逻辑设备，上层软件所见只是⼀台设备；IRF2作为通⽤的虚拟化技术平台，对不同形态产品的采⽤相同技术架构实现，便于整⽹运⾏特征⼀致性、升级能⼒⼀致性。
2.集群随着⽹络规模的增加，⽹络边缘需要使⽤⼤量的接⼊设备，这使对这些设备的管理⼯作⾮常繁琐，同时要为这些设备逐⼀配置IP地址，在⽬前IP地址资源⽇益紧张的情况下⽆疑也是⼀种浪费。
集群（Cluster）是⼀组⽹络通信设备的集合，集群管理的主要⽬的就是解决⼤量分散的⽹络设备的集中管理问题。
集群管理具有以下优点：●节省公⽹IP地址。
●简化配置管理任务。
⽹络管理员只需在⼀台设备上配置公⽹IP地址就可实现对集群中所有设备的管理和维护，⽽⽆需登录到每台设备上进⾏配置。
●提供拓扑发现和显⽰功能，有助于监视和调试⽹络。
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（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。
了解交换机：级联、端口聚合、堆叠、分层的四种网络结构方式
了解交换机：级联、端口聚合、堆叠、分层的四种网络结构方式随着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：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。
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。
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：端口聚合方式端口聚合将两个设备间多条物理链路捆绑在一起组成一条逻辑链路，从而达到带宽倍增的目的(这条逻辑链路带宽相当于物理链路带宽之和)。
除了增加带宽外，端口聚合还可以在多条链路上均衡分配流量，起到负载分担的作用；当一条或多条链路故障时，只要还有链路正常，流量将转移到其它的链路上，整个过程在几毫秒内完成，从而起到冗余的作用，增强了网络的稳定性和安全性。
结构图：堆叠方式堆叠是指将一台以上的交换机组合起来共同工作，以便在有限的空间内提供尽可能多的端口。
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。
一般来说，不同厂家、不同型号的交换机可以互相级联，堆叠则不同，它必须在可堆叠的同类型交换机 ( 至少应该是同一厂家的交换机 ) 之间进行；级联仅仅是交换机之间的简单连接，堆叠则是将整个堆叠单元作为一台交换机来使用，这不但意味着端口密度的增加，而且意味着系统带宽的加宽。
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。
级联、堆叠、集群的区别
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)。
交换机堆叠与级联的联系与差别
交换机堆叠与级联的联系与差别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。
堆叠级联的实现方式：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臵与管理。
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臵和管理每台交换机。
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。
交换机的级连与堆叠
二、交换机的堆叠
1． 堆叠
堆叠是指使用专用的堆叠线缆，将几台交换机通过专用的堆叠模块连 接起来。堆叠可以成倍地提高网络接入端口的密度和端口带宽。 与级连模式不同，交换机堆叠通常是放在一起，连接电缆也较短，其 主要目的是扩充交换端口，而不是扩展距离。
2． 硬件连接方式
通过厂家提供的一条专用堆 叠电缆，从一台交换机的“UP”堆 叠端口直接连接到另一台交换花链式堆叠：
基于级连结构的堆叠技术，构建一个多交换机的层叠结构。堆叠 连接时，每台交换机都有两个堆叠接口，通过堆叠电缆和相邻的交换机 堆叠接口相连。将最后一台交换机的“UP”接口与第一台交换机的 “DOWN”接口相连。
（2）星型堆叠（主从式堆叠）
星型堆叠技术需要提供一个独立的或者集成的高速交换中心（堆 叠中心），所有的堆叠主机通过专用的高速堆叠端口上行到统一的堆叠 中心。堆叠中心一般是一个基于专用ASIC的硬件交换单元，根据其交 换容量，带宽一般在10～32Gbps之间，其ASIC交换容量限制了堆叠的 层数。
堆叠主交换的优先级要最高
步骤3 验证堆叠主机的配置。 S2126G-1# show member 显示堆叠成员信息 S2126G-1# show version devices 显示堆叠主机设备信息 S2126G-1# show version slots 显示堆叠主机设备插槽信息
步骤4 将S2126G-1与S2126G-2用堆叠专用线缆连接起来，此 时S2126G-1与S2126G-2自动成为一个堆叠组。 注意： 注意：一定要断电状态插拔堆叠线缆
步骤5 在堆叠主机S2126G-1上验证堆叠组的配置信息。 S2126G-1# show member S2126G-1# show version devices S2126G-1# show version slots S2126G-1# show vlan
交换机级联和堆叠
很多正在使用交换机的朋友都听过级联和堆叠两个词，那么交换机的级联和堆叠究竟是什么呢？又有什么区别呢？下文将详细介绍。
一、交换机级联交换机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)。
为了方便进行级联，某些交换机上提供一个两用端口，可以通过开关或管理软件将其设置为MDI或MDIX方式。
更进一步，某些交换机上全部或部分端口具有MDI/MDIX自校准功能，可以自动区分网线类型，进行级联时更加方便。
用交换机进行级联时要注意以下几个问题。
原则上任何厂家、任何型号的以太网交换机均可进行级联，但也不排除一些特殊情况下两台交换机无法进行级联。
交换机技术与应用—堆叠与级联
网络互连与实现
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网络互连与实现
GBIC模块安装于千兆以太网模块的GBIC插 槽中，用于提供与其他交换机和服务器的千 兆位连接。
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网络互连与实现
堆叠GBIC模块
堆叠GBIC模块用于实现交换机之间的 廉价千兆连接。如图4所示为适用于Cisco Catalyst 2950/3550的GigaStack GBIC堆叠 模块。需要注意的是，GigaStack GBIC专门 用于交换机之间的千兆位堆叠，GigaStack GBIC之间的连接采用专门的堆叠电缆。
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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。
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网络互连与实现
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。
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网络互连与实现
堆叠技术
堆叠带宽1Gbps
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网络互连与实现
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。
交换机的级联与堆叠
《 企业技术开发》创刊于 １９８２ 年， 属学术类科技 期刊， 由湖南省科技厅主管， 湖南省科技信息研究所 主办， 国际标准刊号为 ＩＳＳＮ１００６－ ８９３７， 国内统一刊 号为 ＣＮ４３－ １１７２／ＴＢ， 国内外公开发行《。 企业技术开 发》是中国核心期刊（ 遴选） 数据库收录期刊、中国期 刊全文数据库收录期刊、中国学 术期刊综 合评价数 据库收录期刊、中文科技期刊数据库收录期刊， 其装 帧设计精美大方， 编排严谨规范， 刊登的论文质量 高， 受到广大高校师生、科研院所工作人员的好评。
普通端口（ＭＤＩ－ Ｘ） 中心交换机
二级交换机
直
通
电
二级交换机
缆
收稿日期： ２００６－ ０３－ １４ 作者 简 介 ： 杨 续 波 （１９６３ — ）， 男 ， 湖 南 桃 江 人 ， 大 学 本 科 ， 工 程 师 ，
主要从事计算机教学工作。
二级交换机
Ｕｐｌｉｎｋ 端口 （ＭＤＩ－ ＩＩ）
图 ２ 交换机星形级联模式
中心交换机 普通端口
二级交换机
交叉电缆
三级交换机
交叉电缆
图 ３ 交换机总线链级联模式
总线级联模式与星形级联模式各有优点与缺 点， 总线级联模式的优点是可以延长网络传输距 离， 但是级联层次越深， 最后一级交换机到达中心 交 换 机 的 信 号 延 迟 越 大 。星 形 级 联 模 式 的 优 点 是 可
中心交换机
光
纤
跳
二级交换机
线
堆叠模块
冗余链路 主交换机 从交换机 从交换机
二级交换机
收发
图 ４ 中心交换机与二级交换机之间的光纤端口级联
同样， 多个二级交换机之间进行连接时， 光纤 收发端口也必须采用交叉连接（ 如图 ５ 所示） 。
弱电交换机堆叠和级联
一、交换机的堆叠：1、交换机之间的堆叠过程，先把电源线拔掉，分别把两台交换机上的模块卸掉，可以使用螺丝刀，模块上面有两个口，一个进口up向上线一个出口down向下线，白色的是up口，黑色是down口，分别连接两个口，最后再插上电源，注意不要把两根线插错了。
把两台计算机分别插在两台交换机上面，看两台计算机能否ping通，能的话就表示堆叠成功，不能的话在检查是否连接正确。
还有一天就是使用堆叠就不要再使用级联了，不然会产生环路。
2、再打开交换机配置界面，在特权模式下，用show interface查看一下交换机的端口，经查看是ethernet0/2/1端口，再使用show interface ethernet 0/2/1，可以看到堆叠的传输速率为1G。
二、交换机堆叠与级联各自的优缺点以及两者的不同之处：1、交换机的堆叠和级联：堆叠就是交换机用堆叠线通过堆叠模块把两台交换机连接起来，而级联就是使用一般的双绞线通过普通口或是uplink口把两台交换机连接起来。
2、堆叠和级联的不同以及优缺点比较：堆叠把两台交换机连接起来当成一台交换机使用，具有很高的带宽一般都在1G 以上，但是堆叠技术是一种非标准化技术，堆叠模式是各厂商自定，各各厂商支持自己产品系列中的部分交换机堆叠，一般混合产品不能使用堆叠。
而级联通常用普通先把几个交换机连接起来，贷款通常为10M/100M，这样下既的工作站只能共享较窄的带宽，从而只能由较低的性能。
堆叠交换机不同交换机任意两端口之间的延时是相等的，就是每一台交换机的延时，而级联式上下级的关系，当层次太多时级联就会产生比较大的延时而且每层的性能不同，最后的性能最差。
３、堆叠的优点：简化本地管理，一组交换机作为一个对象来管理，提供统一的管理模式，一组交换机在网络管理中，可以作为单一的节点出现，和级联不同，堆叠处于同一层次。
堆叠的缺点：堆叠数目比，堆叠口是系统瓶颈；并没有提升交换机的转发效率，需要硬件提供高速端口；不可分布式不止，要求堆叠成员巴方的位置足够近，一般在同一机柜中。
交换机的堆叠与级联的基础知识
级联的基础知识交换机的堆叠与级联刊登后，我们陆续接到不少读者的来信，与我们讨论有关交换机级联的问题。
所以我们将再介绍一些有关高端交换机级联的相关内容。
光电收发器的连接当建筑物之间或楼层之间的布线采用光缆，而水平布线采用双绞线时，可以采用两种方式实现两种传输介质之间的连接。
一是采用同时拥有光纤端口和RJ-45端口的交换机，在交换机之间实现光电端口之间的互连；二是采用廉价的光电转换设备，一端连接光纤一端连接交换机的双绞线端口，实现光电之间的相互转换。
如图1所示为光电收发器。
图1 光电收发器相比较而言，模块化交换机的传输性能更高，而光电转换设备的价格更低。
因此，应当根据网络的数据传输需要和投资额度决定采用哪种设备。
需要注意的是，并非全部光纤收发器都支持全双工，部分产品只支持半双工。
因此，应当在选购时注意鉴别。
另外，考虑到兼容性，建议选用相同品牌和类型的产品。
光电收发器的一端使用光纤跳线连接至光纤配线架，实现与远端光纤接口的连接；另一端使用双绞线跳线连接至交换机的RJ-45端口，实现与交换机上其他计算机间连接，从而完成网络骨干的光纤传输。
当网络直径过大，已经远远超出双绞线所能支持的传输距离时，都会借助于光纤进行传输。
如果网络用户较量较少，仅仅是为了实现远距离通讯，对网络性能和数据传输速率没有太高要求，可以在两端均使用光电收发器+普通RJ-45端口交换机的方式，从而大幅降低网络成本。
网络设备的连接方式如图2所示。
图2 两端均使用光电收发器如果整个网络连接有多幢建筑，而且对数据传输性能要求较高，只是某个子网无需较高的性能，则可以只在一端使用光电收发器，而另一端使用带有光纤接口的中心或骨干交换机，从而在保证整体网络性能的同时，提高网络的性价比。
连接光电收发器与交换机时，应当注意以下几个方面的问题：●连接光电收发器与交换机的双绞线跳线应当为直通线。
有些光纤收发器提供一个MDI/MDI-X按钮开关，当使用交MDI/MDI-X开关按钮，而使用直通线时，则无需按下该按钮。
级联与堆叠的区别
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。
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交换机的堆叠与级联当单一交换机所能够提供的端口数量不足以满足网络计算机的需求时，必须要由2个以上的交换机提供相应数量的端口，这也就要涉及到交换机之间连接的问题。
从根本上来讲，交换机之间的连接不外乎两种方式，一是堆叠，一是级联。
1. GBIC和SFP（1）GBICCisco GBIC (Gigastack Gigabit Interface Converter)是一个通用的、低成本的千兆位以太网堆叠模块，可提供Cisco交换机间的高速连接，既可建立高密度端口的叠堆，又可实现与服务器或千兆位主干的连接，为快速以太网向千兆以太网的过渡，提供了廉价的、高性能的选择方案。
此外，借助于光纤，还可实现与远程高速主干网络的连接。
GBIC模块分为两大类，一是普通级联使用的GBIC模块，二是堆叠专用的GBIC模块。
∙级联GBIC模块级联使用的GBIC模块分为4种，一是1000Base-T GBIC模块（如图1所示），适用于超五类或六类双绞线，最长传输距离为100米；二是1000Ba se-SX GBIC模块（如图2所示），适用于多模多纤（MMF），最长传输距离为500米；三是1000Base-LX/LH GBIC模块，适用于单模光纤（SMF），最长传输距离为10千米；四是1000Base-ZX GBIC，适用于长波单模光纤，最长传输距离为70~100千米。
GBIC模块安装于千兆以太网模块的GBIC插槽中，用于提供与其他交换机和服务器的千兆位连接。
如图3所示为安装在Cisco Catalyst 4006千兆以太网模块中的GBIC。
∙堆叠GBIC模块堆叠GBIC模块用于实现交换机之间的廉价千兆连接。
如图4所示为适用于Cisco Catalyst 2950/3550的GigaStack GBIC堆叠模块。
需要注意的是，GigaSt ack GBIC专门用于交换机之间的千兆位堆叠，GigaStack GBIC之间的连接采用专门的堆叠电缆。
图Cisco GigaStack GBIC堆叠模块和电缆（2）SFPSFP（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）。
2. 交换机的堆叠提供堆叠接口的交换机之间可以通过专用的堆叠线连接起来。
通常，堆叠的带宽是交换机端口速率的几十倍，例如，一台100Mbps交换机，堆叠后两台交换机之间的带宽可以达到几百兆甚至上千兆。
多台交换机的堆叠是靠一个提供背板总线带宽的多口堆叠母模块与单口的堆叠子模块相联实现的，并插入不同的交换机实现交换机的堆叠。
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、甚至是型号是否支持堆叠。
堆叠不仅通常需要使用专门的堆叠电缆，而且甚至需要专门的堆叠模块，如Cis co GBIC GigaStack（如图77所示）。
另外，同一叠堆中的交换机必须是同一品牌，否则，根本没有办法堆叠。
因此，如果准备使用堆叠的方式扩充端口，就必须事先做好购置计划。
（1）堆叠的优点交换机的堆叠是扩展端口最快捷、最便利的方式。
堆叠的优点实在多多，主要包括以下几个方面：●高密度端口不同品牌的交换机支持堆叠的层数有所不同，一般情况下，最少可堆叠2层，而最多可堆叠至8层，因此，可在一个狭小的空间内为密集的计算机网络提供上百个端口。
●高速传输由于叠堆中所有的计算机都连接至同一高速背板模块，位于不同交换机端口的计算机之间的通信不再需要层层转发，减少了交换机之间的转发延迟，避免了端口冲突，所有端口的计算机间均可以线速进行交换，提高了不同交换机间计算机的通讯速率。
●便于管理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。
（2）GigaStack堆叠技术借助于GigaStack堆叠技术，Cisco交换机有两种方式堆叠，即菊花链和星形。
●菊花链所谓菊花链，顾名思义，就是将交换机一个一个地串接起来，每台交换机都只与自己相邻的交换机进行连接。
Cisco Catalyst 2900G和Catalyst 3550交换机之间就是这样进行堆叠（如图所示）。
图菊花链式堆叠可以想见，在这种连接方式中，若位于第1台交换机端口上计算机若欲与位于第3台交换机端口上的计算机进行通信，就必须经过第2台交换机。
堆叠的交换机数量越多，通信时需要转发的次数也就越多。
而数据的多次转发，将大量带用每台交换机的背板带宽，并有可能使堆叠端口成为传输瓶颈，影响网络内数据的传输速率。
另外，由于所有的交换机之间都只有一条链路，这样，当叠堆内的任何一台交换机、堆叠模板或电缆发生故障时，都将导致整个网络通信的中断。
为了提高网络的稳定性，可以在首尾两台交换机之间再连接一条堆叠电缆作为链接冗余（如图7所示）。
当中间某一台交换机发生故障时，冗余电缆立即被激活，从而保障网络的畅通。
图冗余式菊花链式堆叠●星形所谓星形，是指采用一台多千兆端口的交换机作为堆叠中心，其他交换机通过堆叠模块与该交换机连接在一起（如图8所示）。
通常情况下，采用Cisco Cataly st 3550-12G作为堆叠中心，Cisco Catalyst 3550或Catalyst 2950G作为堆叠成员。
该堆叠方式为全双工方式，带宽可以达到2Gbps。
Catalyst 3550-12G交换机是Catalyst 3550系列交换机中比较特殊的一款。
3550-12G可安置于网络骨干网或用作堆叠顶部集中器，从而向单一IP管理交换机堆叠提供12Gbps的传输速率。
通过与新Cisco Catalyst 3550T-24和Cisc o 1000BaseT千兆位接口转换器（GBIC）结合，Catalyst 3550交换机可为那些快速以太骨干网发展过于迅猛的中型企业客户，提供集成型铜线千兆位以太网解决方案。
采用星形堆叠时，可以通过使用第2台Catalyst 3550-12G交换机完成连接冗余（如图9所示）。
目的是在堆叠内构造冗余，这样即使堆叠中任一连接出现故障，都能够保证堆叠继续工作，继续传递数据。
（3）StackWise堆叠技术借助StackWise技术，可以将多至9台的Cisco Catalyst 3750交换机堆叠在一起（如图10所示），创建一个32Gbps逻辑堆叠交换架构，提供高达468个10/10 0bps端口或252个10/100/1000bps端口。
同一堆叠中的所有交换机共享配置和路由信息，从而创建一个单一的交换单元，就好像是一整台交换机一样。
StackWise堆叠技术具有以下特点：●构造简单无需专用管理交换机，堆叠中的每台交换机都能够充当管理层次中的主交换机或者从交换机，由从堆叠成员交换机中选出的一台主交换机负责管理。
一个堆叠中最多可连接9台交换机，并将它们整合为一个统一的、逻辑的、针对融合而优化的设备，从而让客户可以更加放心地部署语音、视频和数据应用。
●易于管理每个StackWise堆叠都拥有一个单一的IP地址，并且作为一个统一的对象进行管理。
单一IP管理适用于包括故障检测、虚拟LAN（VLAN）创建和更改、安全和QoS控制等多种活动。
每个堆叠只有一个配置文件，它将被分发给堆叠中的各个成员。
这让堆叠中的每台交换机都可以共用相同的网络拓扑、介质访问控制（MAC）地址和路由信息。
●堆叠互联利用特殊的堆叠互联电缆和堆叠软件，思科StackWise技术最多可以将9台单独的Cisco Catalyst 3750交换机连接到一个统一的逻辑单元中。
堆叠相当于一个单一的交换单元，由一个从成员交换机中选出的主交换机管理。
主交换机可以自动地创建和升级所有的交换信息和可选的路由表。
一个工作中的堆叠可以在不中断服务的情况下，添加新的成员或者移除旧的成员。
●双向流与负载均衡为了有效地平衡流量负载，分组被分配到两条逻辑计数循环路径上。
每个计数循环路径都支持16Gbps的流量，总共支持32Gbps。
输出队列会计算路径的使用率，以确保流量负载的平衡分配。
系统为流量提供服务的方式取决于它的服务等级（CoS）或者差分服务代码点（DSCP）值。
低延时的流量会获得较高的优先级。
●连接冗余通过特殊的堆叠互联电缆，可将叠堆中的所有交换机组织成一个单一的逻辑单元，从而创建一条双向的封闭环路。
如果检测到电缆中存在断点，流量将会立即转到另外一条16Gbps路径上继续转发。
次秒级定时机制可以检测流量故障，及时地进行故障切换，并在检测到电缆上的互动时重新恢复双路径传输。
需要注意的是，任何一条电缆发生中断，都将导致堆叠的带宽降低到它的总容量的一半。
●热插拔用户可以在不影响堆叠性能的情况下，在一个工作中的堆叠中添加或者移除交换机。
堆叠将会搜集包括交换表在内的各种信息，并在获得新地址之后更新MAC 地址。
网络管理员不需要对交换机进行任何配置，就可以直接使用该交换机。
同样，用户也可以在不对剩余交换机产生影响的情况下，从一个工作中的堆叠中移除交换机。
当堆叠发现一系列端口不再可用时，它将在不影响转发或者路由的情况下更新相关信息。
3. 交换机的级联不仅相同品牌或不同品牌的交换机之间都可以通过级联的方式而扩展端口，而且交换机和集线器之间也可以通过级联的方式进行。
因此，级联通常是解决不同品牌交换机如何连接的有效手段。
（1）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。
当相互级联的两个端口均为普通端口（即MDI-X）或均为MDI-II端口时，则应当使用交叉电缆。
无论是10Base-T以太网、100Base-TX快速以太网还是1000Base-T千兆以太网，级联交换机所使用的电缆长度均可达到100米，这个长度与交换机到计算机之间长度完全相同。
因此，级联除了能够扩充端口数量外，另外一个用途就是快速延伸网络直径。
当有4台交换机级联时，网络跨度就可以达到500米。
这样的距离对于位于同一座建筑物内的小型网络而言已经足够了！●使用Uplink端口级联现在，越来越多交换机（Cisco交换机除外）提供了Uplink端口（如图所示），使得交换机之间的连接变得更加简单。
图Uplink端口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。