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一、概述
2023年，區域網交換裝置出現，2023年，國內掀起了交換網路技術的熱潮。其實，交換技術是乙個具有簡化、低價、高效能和高階口密集特點的交換產品，體現了橋接技術的複雜交換技術在osi參考模型的第二層操作。與橋接器一樣，交換機按每乙個包中的mac位址相對簡單地決策資訊**。而這種**決策一般不考慮包中隱藏的更深的其他資訊。與橋接器不同的是交換機轉
發延遲很小，操作接近單個區域網效能，遠遠超過了普通橋接網際網路絡之間的**效能。
交換技術允許共享型和專用型的區域網段進行頻寬調整，以減輕區域網之間資訊流通出現的瓶頸問題。現在已有乙太網、快速乙太網、fddi和atm技術的交換產品。
類似傳統的橋接器，交換機提供了許多網路互聯功能。交換機能經濟地將網路分成小的衝突網域，為每個工作站提供更高的頻寬。協議的透明性使得交換機在軟體配置簡單的情況下直接安裝在多協議網路中；交換機使用現有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網絡卡，不必作高層的硬體公升級；交換機對工作站是透明的，這樣管理開銷低廉，簡化了網路節點的增加、移動和網路變化的操作。
利用專門設計的積體電路可使交換機以線路速率在所有的埠並行**資訊，提供了比傳統橋接器高得多的操作效能。如理論上單個乙太網埠對含有64個八進位制數的資料報，可提供14880bps的傳輸速率。這意味著一台具有12個埠、支援6道並行資料流的「線路速率」乙太網交換器必須提供89280bps的總體吞吐率（6道資訊流ｘ14880bps／道資訊流）。專用積體電路技術使得交換器在更多埠的情況下以上述效能執行，其埠造價低於傳統型橋接器。
二、三種交換技術
1．端**換
端**換技術最早出現在插槽式的集線器中，這類集線器的背板通常劃分有多條乙太網段（每條網段為乙個廣播域），不用網橋或路由連線，網路之間是互不相通的。以大主模組插入後通常被分配到某個背板的網段上，端**換用於將以太模組的埠在背板的多個網段之間進行分配、平衡。根據支援的程度，端**換還可細分為：
·模組交換：將整個模組進行網段遷移。
·埠組交換：通常模組上的埠被劃分為若干組，每組埠允許進行網段遷移。
·埠級交換：支援每個埠在不同網段之間進行遷移。這種交換技術是基於osi第一層上完成的，具有靈活性和負載平衡能力等優點。如果配置得當，那麼還可以在一定程度進行客錯，但沒有改變共享傳輸介質的特點，自而未能稱之為真正的交換。
2．幀交換
幀交換是目前應用最廣的區域網交換技術，它通過對傳統傳輸媒介進行微分段，提供並行傳送的機制，以減小衝突域，獲得高的頻寬。一般來講每個公司的產品的實現技術均會有差異，但對網路幀的處理方式一般有以下幾種：
·直通交換：提供線速處理能力，交換機只讀出網路幀的前14個位元組，便將網路幀傳送到相應的埠上。
·儲存**：通過對網路幀的讀取進行驗錯和控制。
前一種方法的交換速度非常快，但缺乏對網路幀進行更高階的控制，缺乏智慧型性和安全性，同時也無法支援具有不同速率的埠的交換。因此，各廠商把後一種技術作為重點。
有的廠商甚至對網路幀進行分解，將幀分解成固定大小的信元，該信元處理極易用硬體實現，處理速度快，同時能夠完成高階控制功能（如美國madge公司的let集線器）如優先順序控制。
3．信元交換
三、區域網交換機的種類和選擇
區域網交換機根據使用的網路技術可以分為：
·以大網交換機；
·令牌環交換機；
·fddi交換機；
·atm交換機；
·快速乙太網交換機等。
如果按交換機應用領域來劃分，可分為：
·台式交換機；
·工作組交換機；
·主幹交換機；
·企業交換機；
·分段交換機；
·端**換機；
·網路交換機等。
區域網交換機是組成網路系統的核心裝置。對使用者而言，區域網交換機最主要的指標是埠的配置、資料交換能力、包交換速度等因素。因此，在選擇交換機時要注意以下事項：
（1）交換埠的數量；
（2）交換埠的型別；
（3）系統的擴充能力；
（4）主幹線連線手段；
（5）交換機總交換能力；
（6）是否需要路由選擇能力；
（7）是否需要熱切換能力；
（8）是否需要容錯能力；
（9）能否與現有裝置相容，順利銜接；
（10）網路管理能力。
四、交換機應用中幾個值得注意的問題
1．交換機網路中的瓶頸問題
交換機本身的處理速度可以達到很高，使用者往往迷信廠商宣傳的gbps級的高速背板。其實這是一種誤解，連接入網的工作站或伺服器使用的網路是以大網，它遵循c**a／cd介質訪問規則。在當前的客戶／伺服器模式的網路中多台工作站會同時訪問伺服器，因此非常容易形成伺服器瓶頸。有的廠商已經考慮到這一點，在交換機中設計了乙個或多個高速埠（如3com的linkswitch1000可以配置乙個或兩個100mbps埠），方便使用者連線伺服器或高速主幹網。使用者也可以通過設計多台伺服器（進行業務劃分）或追加多個網絡卡來消除瓶頸。交換機還可支援生成樹演算法，方便使用者架構容錯的冗餘連線。
2．網路中的廣播幀
目前廣泛使用的網路作業系統有netware、windows nt等，而lan server的伺服器是通過傳送網路廣播幀來向客戶機提供服務的。這類區域網中廣播包的存在會大大降低交換機的效率，這時可以利用交換機的虛擬網功能（並非每種交換機都支援虛擬網）將廣播包限制在一定範圍內。
每台文交換機的埠都支援一定數目的mac位址，這樣交換機能夠「記憶」住該埠一組連線站點的情況，廠商提供的定位不同的交換機埠支援mac數也不一樣，使用者使用時一定要注意交換機埠的連線端點數。如果超過廠商給定的mac數，交換機接收到乙個網路幀時，只有其目的站的mac位址不存在於該交換機埠的mac位址表中，那麼該幀會以廣播方式發向交換機的每個埠。
3．虛擬網的劃分
虛擬網是交換機的重要功能，通常虛擬網的實現形式有三種：
(1)靜態埠分配
靜態虛擬網的劃分通常是網管人員使用網管軟體或直接設定交換機的埠，使其直接從屬某個虛擬網。這些埠一直保持這些從屬性，除非網管人員重新設定。這種方法雖然比較麻煩，但比較安全，容易配置和維護。
（2）動態虛擬網
支援動態虛擬網的埠，可以借助智慧型管理軟體自動確定它們的從屬。埠是通過借助網路包的mac位址、邏輯位址或協議型別來確定虛擬網的從屬。當一網路節點剛連接入網時，交換機埠還未分配，於是交換機通過讀取網路節點的mac位址動態地將該埠劃入某個虛擬網。這樣一旦網管人員配置好後，使用者的計算機可以靈活地改變交換機埠，而不會改變該使用者的虛擬網的從屬性，而且如果網路中出現未定義的mac位址，則可以向網管人員報警。
（3）多虛擬網埠配置
該配置支援一使用者或一埠可以同時訪問多個虛擬網。這樣可以將一台網路伺服器配置成多個業務部門（每種業務設定成乙個虛擬網）都可同時訪問，也可以同時訪問多個虛擬網的資源，還可讓多個虛擬網間的連線只需乙個路由埠即可完成。但這樣會帶來安全上的隱患。虛擬網的業界規範正在制定當中，因而各個公司的產品還談不上互操作性。cisco公司開發了inter－switch link（isl）虛擬網路協議，該協議支援跨骨幹網（atm、fddi、fast ethernet）的虛擬網。但該協議被指責為缺乏安全性上的考慮。傳統的計算機網路中使用了大量的共享式hub，通過靈活接入計算機埠也可以獲得好的效果。
4.高速區域網技術的應用
快速乙太網技術雖然在某些方面與傳統以大網保持了很好的相容性，但100base-tx、100basae-t4及100base-fx對傳輸距離和級連都有了比較大的限制。通過100mbps的交換機可以打破這些侷限。同時也只有交換機埠才可以支援雙工高速傳輸。
目前也出現了cddi／fddi的交換技術，另外該cddi／fddi的埠**也呈下降趨勢，同時在傳輸距離和安全性方面也有比較大的優勢，因此它是大型網路骨幹的一種比較好的選擇。
3com的主要交換產品有linkswitch系列和lanplex系列；bay的主要交換產品有lattisswitch2800，bay stack workgroup、system3o00／5000（提供某些可選交換模組）；cisco的主要交換產品有catalyst 1000／2000／3000／5000系列。
三家公司的產品形態看來都有相似之處，產品的**也比較接近，除了設計中要考慮網路環境的具體需要（強調埠的搭配合理）外，還需從整體上考慮，例如網管、網路應用等。隨著atm技術的發展和成熟以及市場競爭的加劇，幀交換機的**將會進一步**，它將成為工作組網的重要解決方案
交換機工作原理
交換機 交換機工作於osi參考模型的第二層，即 資料鏈路層 交換機內部的cpu會在每個埠成功連線時，通過將mac位址和埠對應，形成一張mac表。在今後的通訊中，發往該mac位址的資料報將僅送往其對應的埠，而不是所有的埠 因此，交換機可用於劃分資料鏈路層廣播，即衝突域 但它不能劃分網路層廣播，即廣播域...
交換機工作原理
要想知道交換機的工作原理首先就要了解它傳輸資料的格式 這就是乙個區域網幀的基本格式，交換機讀取資料也是按照我們習慣的從左到右進行讀取的。但是交換機收到幀後會先進行迴圈校驗用尾部fcs，如果與幀資料不符，那就刪除。當交換機收到乙個區域網幀，首先檢索它的目標mac位址，然後查詢mac位址表，先不去管ma...
交換機原理 交換機工作原理解析
資料傳輸基於osi七層模型，而交換機就工作於其第二層，即資料鏈路層。在交換機內部存有一條背部匯流排和內部交換矩陣，其中，背部匯流排用於連線交換機的所有埠，內部交換矩陣用於查詢資料報所需傳送的目的位址所在埠。控制電路受到資料報後，首先通過內部交換矩陣對其目的埠進行查詢，若查詢到則立刻將資料報發往該埠，...