最新交换机基础知识1

2.2.1 交换机的分类
根据传输介质、传输速度以及发展历史上看，局域网 交换机有这样一些类型：
• 以太网交换机 • 快速以太网交换机 • 千兆以太网交换机 • 万兆以太网交换机 • FDDI交换机 • ATM交换机 • 令牌环交换机 • ……
2.2.1 交换机的分类
从规模与应用上分为 企业级交换机 部门级交换机 工作组交换机
2.2.1 交换机的分类
从应用区域划分：广域网交换机和局域网交换机
• 广域网交换机: 主要应用于电信领域，提供通信基础平台。 • 局域网交换机: 应用于局域网络，用于连接终端设备，如
PC机及网络打印机等。
பைடு நூலகம்注意：我们重点学习的是局域网交换机。
2.2.1 交换机的分类
按组建园区网的网络拓扑结构层次，可划分为：接入层交换 机、汇聚层交换机和核心层交换机。 • 核心层交换机: 一般采用机箱式模块化设计，机箱中可承载 管理模块、光端口模块、高速电口模块、电源等，具有很高的 背板容量； • 汇聚层交换机: 可以是机箱式模块化交换机，也可以是固定 配置的交换机，具有较高的接入能力和带宽，一般会包含光端 口、高速电口等端口； • 接入层交换机: 一般是固定配置的交换机，端口密度较大， 具有较高的接入能力，以10/100M端口为主，以固定端口或扩 展槽方式提供1000Mbps的上联端口。
集线器的数据传输方式是广播（broadcast）方式，即所有端口 处在一个冲突域中；而交换机的数据传输一般只发生在源端口和目的 端口之间，即交换机的每个端口处在不同的冲突域。 （3）带宽占用方式不同
集线器所有端口共享集线器的总带宽，而交换机的每个端口都具 有自己独立的带宽。 （4）传输模式不同
集线器采用半双工方式进行数据传输；交换机采用全双工方式来 传输数据。
优点：数据处理速度比存储转发方式快 缺点：比直通式慢 适用环境：一般的通讯链路
2.1.3 交换机与网桥的主要区别
(1)延迟小。交换机通过硬件实现，而网桥通过软件实现。网 桥是通过运行于计算机系统上的桥接协议实现；交换机使用 了 专 用 集 成 电 路 （ Application-Specific-Integrated Circuit，ASIC)，大大提高了网络转发速度。
(2)端口多。交换机得端口密度远大于网桥。
(3)功能强大。交换机除了转发/过滤的功能，还有诸多管理 功能，如网络管理协议的支持、虚拟局域网的划分等。
2.1.3 交换机与集线器的主要区别
（1）在OSI/RM网络体系结构中的工作层次不同 集线器工作在物理层，而交换机工作在数据链路层。更高级的交
换机可以工作在第三层（网络层）、第四层（传输层）或更高层。 （2）数据传输方式不同
2.1.3 交换机与集线器（HUB）的主要区别
总结：
交换机与集线器有着本质的不同，无论在工作 层次、通讯方式、传输速度和可管理性上，都都 存在明显的差别，交换机与集线器相比具有无与 伦比的优势。目前，交换机已经成为组网中的普 遍使用的网络连接设备，而集线器已经逐渐在退 出历史舞台。
2.2 交换机的分类与性能指标
汇聚层（distribution layer）
汇聚层交换机用于汇聚接入层交换机 的流量，并上连至核心层交换机。一般采 用3层交换机，比如Cisco 3550系列、华 为的Quidway S3526E等。这类交换机一 般具有一定数量的高速端口，以提供较高 的数据吞吐能力。
3层式交换网络拓扑结构
双冗余热备份网络拓扑结构
核心层（core layer）
核心层交换机是整个网络的中心交换 机，具有最高的交换性能，用于连接和 汇聚各汇聚层交换机的流量。核心层交 换机一般采用高档的3层交换机，这类交 换机具有很高的交换背板带宽和较多的 高速以太网端口或光纤端口。比如Cisco 4000、4500、5000和6500系列等。
优点：转发速率快、减少延时和提高整体吞吐率 缺点：会给整个交换网络带来许多垃圾通信包 适用环境：网络链路质量较好、错误数据包较少的网络
环境，延迟时间跟帧的大小无关。
2.1.2 交换机的交换模式
碎片丢弃（Fragmentfree）
特点：这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据 包的长度是否够64个字节，如果小于64字节，说明 是假包，则丢弃该包；如果大于等于64字节，则发 送该包。
优点：没有残缺数据包转发，可减少潜在的不必要的数据 转发
缺点：转发速率比直接转发方式慢。 适用环境：存储转发技术适用于普通链路质量或质量较为
恶劣的网络环境，这种方式要对数据包进行处理， 所以，延迟和帧的大小有关。
2.1.2 交换机的交换模式
直通交换(Cut—Through)
特点：交换机只读出数据帧的前6个字节，即通过地址映 射表中查找目标地址，将数据帧传送到相应的端 口上。直通交换能够实现较少的延迟，因为在数 据帧的目的地址被读出，确定了转发端口后马上 开始转发这个数据帧。
交换机基础知识1
本章内容
● 交换机概述 ● 交换机的分类与性能指标 ● 交换机的接口与连接方式 ● 虚拟局域网与多层交换 ● 交换机产品简介
2.1.2 交换机的交换模式
存储转发(Store and Forward)
特点：交换机接收到数据包后，首先将数据包存储到缓冲 器中，进行CRC循环冗余校验,如果这个数据包有 CRC错误，则该包将被丢弃；如果数据包完整， 交换机查询地址映射表将其转发至相应的端口。
2.2.1 交换机的分类
根据架构特点，人们还将局域网交换机分为
– 机架式 – 带扩展槽固定配置式 – 不带扩展槽固定配置式
2.2.1 交换机的分类
按照OSI的七层网络模型，交换机又可以分为：
– 第二层交换机 – 第三层交换机 – 第四层交换机 – 第七层交换机
基于MAC地址工作的第二层交换机最为普遍，用于网 络接入层和汇聚层。基于IP地址和协议进行交换的第三层交 换机应用于网络的核心层，也少量应用于汇聚层。部分第三 层交换机也同时具有第四层交换功能，可以根据数据帧的协 议端口信息进行目标端口判断。第四层以上的交换机称之为 应用型交换机，主要用于互联网数据中心。