交换机的基础知识讲解

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更多发布于：2011-11-11 13:11

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	许多新型的Client／Server应用程序以及多媒体技术的呈现，招致了传统的共享式网络远远不能满足请求，这也就推进了局域网交流机的呈现。　　　　1、交流机的定义　　局域网交流机具有许多端口，每个端口有本人的专用带宽，并且能够衔接不同的网段。交流机各个端口之间的通讯是同时的、并行的，这就大大进步了信息吞吐量。为了进一步进步性能，每个端口还能够只衔接一个设备。　　为了完成交流机之间的互连或与高档效劳器的衔接，局域网交流机普通具有一个或几个高速端口，如100M以太网端口、FDDI端口或155M ATM端口，从而保证整个网络的传输性能。　　　　2、交流机的特性　　经过集线器共享局域网的用户不只是共享带宽，而且是竞争带宽。可能由于个别用户需求更多的带宽而招致其他用户的可用带宽相对减少，以至被迫等候，因此也就耽搁了通讯和信息处置。应用交流机的网络微分段技术，能够将一个大型的共享式局域网的用户分红许多独立的网段，减少竞争带宽的用户数量，增加每个用户的可用带宽，从而缓解共享网络的拥堵情况。由于交流机能够将信息疾速而直接地送到目的地能大大进步速度和带宽，能维护用户以前在介质方面的投资，并提供良好的可扩展性，因而交流机不但是网桥的理想替代物，而且是集线器的理想替代物。　　　　与网桥和集线器相比，交流机从下面几方面改良了性能：　　（1）经过支持并行通讯，进步了交流机的信息吞吐量。　　（2）将传统的一个大局域网上的用户分红若干工作组，每个端口衔接一台设备或衔接一个工作组，有效地处理拥堵现像。这种办法人们称之为网络微分段（Micro一segmentation）技术。　　（3）虚拟网（VirtuaI LAN）技术的呈现，给交流机的运用和管理带来了更大的灵敏性。我们将在后面特地引见虚拟网。　　（4）端口密度能够与集线器相媲美，普通的网络系统都是有一个或几个效劳器，而绝大局部都是普通的客户机。客户机都需求访问效劳器，这样就招致效劳器的通讯和事务处置才能成为整个网络性能好坏的关键。　　交流机就主要从进步衔接效劳器的端口的速率以及相应的帧缓冲区的大小，来进步整个网络的性能，从而满足用户的请求。一些高档的交流机还采用全双工技术进一步进步端口的带宽。以前的网络设备根本上都是采用半双工的工作方式，即当一台主机发送数据包的时分，它就不能接纳数据包，当接纳数据包的时分，就不能发送数据包。由于采用全双工技术，即主机在发送数据包的同时，还能够接纳数据包，普通的10M端口就能够变成20M端口，普通的100M端口就能够变成200M 端口，这样就进一步进步了信息吞吐量。　　　　3、交流机的工作原理　　传统的交流机实质上是具有流量控制才能的多端口网桥，即传统的（二层）交流机。把路由技术引入交流机，能够完成网络层路由选择，故称为三层交流，这是交流机的新停顿。交流机（二层交流）的工作原理交流机和网桥一样，是工作在链路层的联网设备，它的各个端口都具有桥接功用，每个端口能够衔接一个LAN或一台高性能网站或效劳器，可以经过自学习来理解每个端口的设备衔接状况。一切端口由专用途理器停止控制，并经过控制管理总线转发信息。　　同时能够用特地的网管软件停止集中管理。除此之外，交流机为了进步数据交流的速度和效率，普通支持多种方式。　　（1）存储转发：　　一切常规网桥都运用这种办法。它们在将数据帧发柱其他端口之前，要把收到的帧完整存储在内部的存储器中，对其检验后再发往其他端口，这样其延时等于接纳一个完好的数据帧的时间及处置时间的总和。假如级联很长时，会招致严重的性能问题，但这种办法能够过　　滤掉错误的数据帧。　　（2）切入法：　　这种办法只检验数据帧的目的地址，这使得数据帧简直马上就能够传进来，从而大大降低延时。　　其缺陷是：错误帧也会被传进来。错误帧的概率较小的状况下，能够采用切入法以进步传输速度。而错误帧的概率较大的状况下，能够采用存储转发法／以减少错误帧的重传。　　　　4、交流机的配置　　我们下面以Cisco公司的Catlystl900交流机为例，引见交流机的普通配置过程。　　对一台新的Catlystl900交流机，运用它的缺省配置就能够工作了。这由于它是一种将软件装在FlashMemory中的硬件设备，当加电时，它首先要停止一系列自检，对一切端口停止测试之后，交流机就处于工作状态。这时它的交流表是空的，它能够经过自学习来理解各个端口的设备衔接状况，并将设备的 MAC地址记载在交流表中，当有信息交流时，交流机就依据交流表来停止数据转发。　　但为了便于对它停止网络管理，Catlystl900交流机本人有一个MAC地址，这样就能够为它分配一个IP地址和屏蔽码。网络管理员须经过交流机的串口接一台终端或仿真终端，才干为它指定一个IP地址，其缺省值是0.0.0.0。指定IP地址以后，网络管理员就能够经过网络停止远程管理了。Catlystl900交流机的配置界面是菜单方式，缺省配置下，它的一切端口都属于同一个VLAN，很多状况下都不需求作什么修正。　　（1）将微机串口经过RS一232电缆与Cata1yst1900的Console口衔接，运转仿真终端软件，Catalyst 1900 启动后。　　（2）回车后，进入主菜单：　　（3）按“S”键，进入系统配置菜单：（配置系统名，位置，日期）　　（4）在主菜单中按“N”键进入网络管理菜单　　（5）配置IP地置　　（6）配置SNMP参数　　　　　　5、交流机的品种　　交流机是数据链路层设备，它可将多个物理LAN网段衔接到一个大型网络上，与网络相似交流机传输和溢出也是基于MAC地址的传输。由于交流机是用硬件完成的，因而，传输速度很快。传输数据包时，交流机要么运用存储---转发交流方式，要么运用断---通交流方式。目前有许多类型的交流机，其中包括ATM交流机，LAN交流机和不同类型的WAN交流机。　　ATM交流机　　ATM（Asynchronous Transfer Mode）交流机为工作组，企业网络中枢以及其它众多范畴提供了高速交流信息和可伸缩带宽的才能。ATM交流机支持语音，视频和文本数据应用，并可用来交流固定长度的信息单位（有时也称元素）。企业网络是经过ATM中枢链路衔接多个LAN组成的。　　局域网交流机　　LAN交流机用于多LAN网段的互相衔接，它在网络设备之间停止专用的无抵触的通讯，同时支持多个设备间的对话。LAN交流机主要是用于高速交流数据帧。经过LAN交流机将一个0Mbps以太网与一个100Mbps 以太网互联。