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1、交换机的重要技术参数,端口带宽支持的标准和协议背板带宽数据转发技术单/多MAC地址类型MAC地址表大小可扩展性,延时管理功能外接监视支持扩展树全双工高速端口集成对10GB技术的支持,端口带宽,端口带宽是一个交换机的最基本技术指标,反映了交换机的网络连接性能。10/100Mb/s100Mb/s1000Mb/s10Gb/s,支持的标准和协议,局域网交换机所支持的协议和标准内容直接决定了交换机的网络适应能力。二层协议:IEEE802.3x、IEEE802.3ad、IEEE802.1p、IEEE802.1x、IEEE802.3ab、IEEE802.1w、IEEE802.1Q(GVRP)、IEEEE80
2、2.1d、IEEE802.1s、IGMP Snooping、LLDP三层协议:OSPF、RIPV1、RIPV2、PIM(DM/SM)、VRRP、IGMP,背板带宽,背板带宽是指交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。一台交换机如果可能实现全双工无阻塞交换,那么,它的背板带宽值应该大于“端口总数最大端口带宽2”。由于所有端口间的通讯都需要通过背板完成,所有背板所能够提供的带宽就成为端口间并发通讯时的瓶颈。带宽越大,能够给各通讯端口提供的可用带宽越大,数据交换速度越快,带宽越小,则能够给各通讯端口提供的可用带宽越小,数据交换速度也就越慢。因此,背板带宽越大,交换机的传输速率则越快
3、。,数据转发技术,转发技术是指交换机所采用的用于决定如何转发数据包的转发机制。各种转发技术各有优缺点。直通转发技术:(Cut-through)存储转发技术:(Store-and-Forward)碎片隔离式(Fragment Free),直通转发技术:(Cut-through),交换机一旦解读到数据包目的地址,就开始向目的端口发送数据包。通常,交换机在接收到数据包的前6个字节时,就已经知道目的地址,从而可以决定向哪个端口转发这个数据包。直通转发技术的优点是转发速率快、减少延时和提高整体吞吐率。其缺点是交换机在没有完全接收并检查数据包的正确性之前就已经开始了数据转发。这样,在通讯质量不高的环境下,
4、交换机会转发所有的完整数据包和错误数据包,这实际上是给整个交换网络带来了许多垃圾通讯包,交换机会被误解为发生了广播风暴。总之,直通转发技术适用与网络链路质量较好、错误数据包较少的网络环境。,存储转发技术,存储转发技术要求交换机在接收到全部数据包后再决定如何转发。这样一来,交换机可以在转发之前检查数据包完整性和正确性。其优点是:没有残缺数据包转发,减少了潜在的不必要数据转发。能支持不同速度的I/O端口间的交换。其缺点是:转发速率比直接转发技术慢。所以,存储转发技术比较适应与普通链路质量的网络环境,碎片隔离式(Fragment Free),这是介于直通式和存储转发式之间的一种解决方案。它在转发前先
5、检查数据包的长度是否够64个字节(512 bit),如果小于64字节,说明是假包(或称残帧),则丢弃该包;如果大于64字节,则发送该包。该方式的数据处理速度比存储转发方式快,但比直通式慢,但由于能够避免残帧的转发,所以被广泛应用于低档交换机中。,单/多MAC地址类型,单MAC交换机的每个端口只有一个MAC硬件地址。多MAC交换机的每个端口捆绑有多个MAC硬件地址。单MAC交换机主要设计用于连接最终用户。它们不能用于连接集线器或含有多个网络设备的网段。多MAC交换机在每个端口有足够存储体记忆多个硬件地址。多MAC交换机的每个端口可以看作是一个集线器,而多MAC交换机可以看作是集线器的集线器。每个
6、厂商的交换机的存储体Buffer的容量大小各不相同。这个Buffer容量的大小限制了这个交换机所能够提供的交换地址容量。一旦超过了这个地址容量,有的交换机将丢弃其它地址数据包,有的交换机则将数据包复制到各个端口不作交换。,MAC地址表,交换机之所以能够直接对目的节点发送数据包,而不是像集线器一样以广播方式对所有节点发送数据包,最关键的技术就是交换机可以识别连在网络上的节点的网卡MAC地址,并把它们放到一个叫做MAC地址表的地方。这个MAC地址表存放于交换机的缓存中,并记住这些地址,这样一来当需要向目的地址发送数据时,交换机就可在MAC地址表中查找这个MAC地址的节点位置,然后直接向这个位置的节
7、点发送。所谓MAC地址数量是指交换机的MAC地址表中可以最多存储的MAC地址数量,存储的MAC地址数量越多,那么数据转发的速度和效率也就越高。,MAC地址表大小,但是不同档次的交换机每个端口所能够支持的MAC数量不同。在交换机的每个端口,都需要足够的缓存来记忆这些MAC地址,所以Buffer(缓存)容量的大小就决定了相应交换机所能记忆的MAC地址数多少。通常交换机只要能够记忆1024个MAC地址基本上就可以了,而一般的交换机通常都能做到这一点,所以如果对网络规模不是很大的情况下,这参数无需太多考虑。当然越是高档的交换机能记住的MAC地址数就越多,这在选择时要视所连网络的规模而定了。,MAC地址
8、表,可扩展性,堆叠模块化,延时:(Latency),交换机延时是指从交换机接收到数据包到开始向目的端口复制数据包之间的时间间隔。有许多因素会影响延时大小,比如转发技术等等。采用直通转发技术的交换机有固定的延时。因为直通式交换机不管数据包的整体大小,而只根据目的地址来决定转发方向。所以,它的延时是固定的,取决于交换机解读数据包前6个字节中目的地址的解读速率。采用存储转发技术的交换机由于必须要接收完了完整的数据包才开始转发数据包,所以它的延时与数据包大小有关。数据包大,则延时大;数据包小,则延时小。,管理功能:(Management),交换机的管理功能是指交换机如何控制用户访问交换机,以及用户对交
9、换机的可视程度如何。通常,交换机厂商都提供管理软件或满足第三方管理软件远程管理交换机。一般的交换机满足SNMP MIB I/MIB II统计管理功能。而复杂一些的交换机会增加通过内置RMON组(mini-RMON)来支持RMON主动监视功能。有的交换机还允许外接RMON探监视可选端口的网络状况。,外接监视支持,一些交换机厂商提供监视端口(monitoring port),允许外接网络分析仪直接连接到交换机上监视网络状况。但各个厂商的实现方法各不相同。,生成树:(Spanning Tree),由于交换机实际上是多端口的透明桥接设备,所以交换机也有桥接设备的固有问题-拓扑环问题(Topology
10、Loops)。当某个网段的数据包通过某个桥接设备传输到另一个网段,而返回的数据包通过另一个桥接设备返回源地址。这个现象就叫拓扑环。一般,交换机采用扩展树协议算法让网络中的每一个桥接设备相互知道,自动防止拓扑环现象。交换机通过将检测到的拓扑环中的某个端口断开,达到消除拓扑环的目的,维持网络中的拓扑树的完整性。在网络设计中,拓扑环常被推荐用于关键数据链路的冗余备份链路选择。所以,带有扩展树协议支持的交换机可以用于连接网络中关键资源的交换冗余。,全双工:(Full Duplex),全双工端口可以同时发送和接收数据,但这要交换机和所连接的设备都支持全双工工作方式。具有全双工功能的交换机具有以下优点:1
11、、高吞吐量(Throughput):两倍于单工模式通信吞吐量。2、避免碰撞(Collision Avoidance):没有发送/接收碰撞。3、突破长度限制(Improved Distance Limitation):由于没有碰撞,所以不受CSMA/CD链路长度的限制。通信链路的长度限制只与物理介质有关。现在支持全双工通信的协议有:快速以太网、千兆以太网和ATM。,高速端口集成,交换机可以提供高带宽管道(固定端口、可选模块或多链路隧道)满足交换机的交换流量与上级主干的交换需求。防止出现主干通信瓶颈。常见的高速端口有:FDDI:应用较早,范围广。但有协议转换花费。Fast Ethernet/Gigabit Ethernet:连接方便,协议转换费用少;但受到网络规模限制。ATM:可提供高速交换端口;但协议转换费用大,典型交换机,二层交换机R2126G三层交换机R3550-24核心交换机R6806E,R2126G,三层交换机R3550-24,核心交换机R6806E,