交換機的分類

從廣義上來看，網(wǎng)絡交換機分為兩種：廣域網(wǎng)交換機和局域網(wǎng)交換機。廣域網(wǎng)交換機主要應用于電信領域，提供通信用的基礎平臺。而局域網(wǎng)交換機則應用于局域網(wǎng)絡，用于連接終端設備，如PC機及網(wǎng)絡打印機等。從傳輸介質和傳輸速度上可分為以太網(wǎng)交換機、快速以太網(wǎng)交換機、千兆以太網(wǎng)交換機、FDDI交換機、ATM交換機和令牌環(huán)交換機等。從規(guī)模應用上又可分為企業(yè)級交換機、部門級交換機和工作組交換機等。各廠商劃分的尺度并不是完全一致的，一般來講，企業(yè)級交換機都是機架式，部門級交換機可以是機架式（插槽數(shù)較少），也可以是固定配置式，而工作組級交換機為固定配置式（功能較為簡單）。另一方面，從應用的規(guī)模來看，作為骨干交換機時，支持500個信息點以上大型企業(yè)應用的交換機為企業(yè)級交換機，支持300個信息點以下中型企業(yè)的交換機為部門級交換機，而支持100個信息點以內(nèi)的交換機為工作組級交換機。

交換機的堆疊

通過專有的堆疊電纜連接起來，可將多臺交換機堆疊成一臺邏輯交換機。該邏輯交換機中的所有交換機共享相同的配置信息和路由信息。當向邏輯交換機增加和減少單體交換機時不會影響其性能。

疊加的交換機之間通過兩條環(huán)路連接起來。交換機的硬件負責將數(shù)據(jù)包在雙環(huán)路上做負載均衡。環(huán)路在這里充當了這個大的邏輯交換機的背板的角色，在雙環(huán)路都正常工作時，數(shù)據(jù)包在這臺邏輯交換機上的傳輸率為32Gbps。

當一個數(shù)據(jù)幀需要傳輸時，交換機的軟件會進行計算看哪條環(huán)路更可用，然后數(shù)據(jù)幀會被送到該環(huán)路上。如果一條堆疊電纜出故障，故障兩端的交換機都會偵測到該故 障，并將受影響的環(huán)路斷開，而邏輯交換機仍然可以以單環(huán)的狀態(tài)工作，此時的數(shù)據(jù)包通過率為16Gbps。

交換機的特點--高容量設備

數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡流量具有高密度應用調度、浪涌式突發(fā)緩存的特點，在大業(yè)務情況下無法做到快速響應和零丟包，無法保證業(yè)務的連續(xù)性，系統(tǒng)的可靠性主要依賴設備的可靠性。

數(shù)據(jù)中心交換機需要具備高容量轉發(fā)特點，數(shù)據(jù)中心交換機必須支持高密萬兆板卡，也就是48口萬兆板卡，為使48口萬兆板卡具備權限轉發(fā)，數(shù)據(jù)中心交換機只能采用CLOS分布式交換架構。

除此之外，隨著40G和100G的普及，支持8端口40G板卡和4端口的100G板卡也逐漸商用，數(shù)據(jù)中心交換機40G、100G的板卡早已出現(xiàn)進入市場，從而滿足數(shù)據(jù)中心高密度應用的需求。

怎樣區(qū)分交換機和集線器

集線器上的所有端口爭用一個共享信道的帶寬，因此隨著網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)傳輸量的增大，每節(jié)點的可用帶寬將隨之減少。集線器采用廣播的形式傳輸數(shù)據(jù)，即向所有端口傳送數(shù)據(jù)。交換機上的所有端口均有獨享的信道帶寬，以保證每個端口上數(shù)據(jù)的快速有效傳輸。交換機為用戶提供的是獨占的、點對點的連接，數(shù)據(jù)包只被發(fā)送到目的端口，而不會向所有端口發(fā)送。

集線器是一種共享設備，本身不能識別目的地址，當同一網(wǎng)內(nèi)的a主機向b主機發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)包在以hub為架構的網(wǎng)絡上以廣播方式傳輸，由每一臺終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收，同一時刻網(wǎng)絡上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊。此方式共享帶寬。交換機基于mac地址識別，能完成封裝轉發(fā)數(shù)據(jù)功能的設備。交換機可以學習mac地址，放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和接收者之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)從源地址到達目的地址。