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交换机适用于什么类型网络连接

发布时间: 2022-08-16 04:48:22

A. 交换机的分类及作用

广义角度分
从广义上来看,交换机分为两种: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,提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络,用于连接终端设备,如PC机及网络打印机等。
按传输介质和传输速度分
从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。
按规模应用分
从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的,一般来讲,企业级交换机都是机架式,部门级交换机可以是机架式(插槽数较少),也可以是固定配置式,而工作组级交换机为固定配置式(功能较为简单)。另一方面,从应用的规模来看,作为骨干交换机时,支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机,支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机,而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。
按网络构成方式分
按照现在复杂的网络构成方式,网络交换机被划分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。其中,核心层交换机全部采用机箱式模块化设计,已经基本上都设计了与之相配备的1000Base-T模块。接入层支持1000Base-T的以太网交换机基本上是固定端口式交换机,以10/100M端口为主,并且以固定端口或扩展槽方式提供1000Base-T的上联端口。汇聚层1000Base-T交换机同时存在机箱式和固定端口式两种设计,可以提供多个1000Base-T端口,一般也可以提供1000Base-X等其他形式的端口。接入层和汇聚层交换机共同构成完整的中小型局域网解决方案。
按架构特点分
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三种产品。机架式交换机是一种插槽式的交换机,这种交换机扩展性较好,可支持不同的网络类型,如以太网、快速以太网、千兆以太网、ATM、令牌环及FDDI等,但价格较贵。不少高端交换机都采用机架式结构。带扩展槽固定配置式交换机是一种有固定端口并带少量扩展槽的交换机,这种交换机在支持固定端口类型网络的基础上,还可以通过扩展其他网络类型模块来支持其他类型网络,这类交换机的价格居中。不带扩展槽固定配置式交换机仅支持一种类型的网络(一般是以太网),可应用于小型企业或办公室环境下的局域网,价格最便宜,应用也最广泛。
按网络模型分
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、第四层交换机等,一直到第七层交换机。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普遍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内容型交换机,主要用于互联网数据中心。
按可管理型分
按照交换机的可管理性,又可把交换机分为可管理型交换机和不可管理型交换机,它们的区别在于对SNMP、RMON等网管协议的支持。可管理型交换机便于网络监控、流量分析,但成本也相对较高。大中型网络在汇聚层应该选择可管理型交换机,在接入层视应用需要而定,核心层交换机则全部是可管理型交换机。
按可否堆叠分
按照交换机是否可堆叠,交换机又可分为可堆叠型交换机和不可堆叠型交换机两种。设计堆叠技术的一个主要目的是为了增加端口密度。
通常家用的我们俗称的“交换机、路由器”其实本质只是一个集线器,即我们所说的HUB,基于广播模式的,不具备路由功能,不能分隔网段。

B. 交换机有哪些种类

从广义上来看,交换机分为两种: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。而局域网交换机则应用于局域网络,用于连接终端设备,如PC机及网络打印机等。

1.按照网络构成分类

网络交换机可划分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。接入层和汇聚层交换机共同构成完整的中小型局域网解决方案。

2. 传输介质和传输速度分类

交换机可以分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等多种,这些交换机分别适用于以太网、快速以太网、FDDI、ATM和令牌环网等环境。

3.规模应用分类

从规模应用上又有企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。一般来讲,企业级交换机都是机架式,部门级交换机可以是机架式,也可以是固定配置式,而工作组级交换机则一般为固定配置式,功能较为简单。从应用的规模来看,作为骨干交换机时,支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机,支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机,而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。

4.架构特点分类

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三种产品。机架式交换机是一种插槽式的交换机,扩展性较好,可支持不同的网络类型,但价格较贵。带扩展槽固定配置式交换机是一种有固定端口并带少量扩展槽的交换机,这种交换机在支持固定端口类型网络的基础上,还可以通过扩展其他网络类型模块来支持其他类型网络,这类交换机的价格居中。不带扩展槽固定配置式交换机仅支持一种类型的网络(一般是以太网),可应用于小型企业或办公室环境下的局域网,价格便宜,应用也最广泛。

5.按照七层网络模型分类

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、第四层交换机等,一直到第七层交换机。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普遍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内容型交换机,主要用于互联网数据中心。

6.按照交换机是否可管理

可把交换机分为可管理型交换机和不可管理型交换机,它们的区别在于对SNMP、RMON等网管协议的支持。可管理型交换机便于网络监控、流量分析,但成本也相对较高。有大中型网络在汇聚层应该选择可管理型交换机,在接入层视应用需要而定,核心层交换机则全部是可管理型交换机。

7. 广泛的普通分类方法

按照最广泛的普通分类方法,局域网交换机可以分为桌面型交换机、工作组型交换机和校园网交换机三类。桌面型交换机使用最广泛,尤其是在一般办公室、小型机房和业务受理较为集中的业务部门、多媒体制作中心、网站管理中心等部门。工作组型交换机常用来作为扩充设备,在桌面型交换机不能满足需求时,大多直接考虑工作组型交换机。虽然工作组型交换机只有较少的端口数量,但却支持较多的MAC地址,并具有良好的扩充能力,端口的传输速度基本上为100M。校园网交换机的应用相对较少,仅应用于大型网络,且一般作为网络的骨干交换机,并具有快速数据交换能力和全双工能力,可提供容错等智能特性,还支持扩充选项及第三层交换中的虚拟局域网(VLAN)等多种功能。

8.根据交换技术分类

根据交换技术的不同,有人又把交换机分为端口交换机、帧交换机和信元交换机三种。端口交换机转发延迟很小,操作接近单局域网性能,远远超过了普通桥接互联网之间的转发性能。帧交换是目前应用最广泛的局域网交换技术,它通过对传统传输媒介进行微分段,提供并行传送的机制,以减小冲突域、获得高的带宽。

9.从应用角度划分

从应用的角度看,交换机又可分为电话交换机(PBX)和数据交换机(Switch)。当然,目前非常时髦的在数据上的语音传输VoIP又有人称之为“软交换机”。

C. 集线器、交换机有哪些连接方式说明应使用双绞线的连接(直通、交叉)类型

集线器:比较老的网络设备,属于共享式网络设备,现在基本上淘汰了,集线器一般是级联方式,就是俗话说的 串联。
交换机:如今的主流的局域(LAN)网络设备,由交换机组成的网络成为交换式网络,比集线器所组成的共享式网络要先进,高效。交换机的连接方式有两种:级联,堆叠。堆叠的连接方式是使用专用的线缆,将交换机连接起来,堆叠连接的交换机对管理人员来说相当于一个整体的交换机,方便管理。

集线器和集线器的连接使用直通线即可,集线器和PC使用交叉线。

交换机和交换机之间级联使用交叉线(现在的交换机都比较智能,直通的也行,可以自动翻转),PC连接交换机使用直通线。

补充:
记忆连接线可以这么记:同种设备使用交叉线,异种设备使用直通线。
在网络中,PC相当于路由器。所以如果PC直接连接路由器理论上使用交叉线。

D. 二层交换机、三层交换机、多层交换机、路由器的原理与应用有何不同分别适用于哪些种类网络建设需求

二层交换机就是傻瓜交换机 接上就能用
三层交换机是带有路由器功能可以划分vlan
多层交换机就是应用层交换机,可以网络管理
路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面:
(1)工作层次不同
最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。
(2)数据转发所依据的对象不同
交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。
(3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域
由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。
(4)路由器提供了防火墙的服务
路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。
交换机一般用于LAN-WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换。 路由器用于WAN-WAN之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。相比较而言,路由器的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广泛应用
1》什么是路由器
路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。

路由器有两大典型功能,即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等,一般由特定的硬件来完成;控制功能一般用软件来实现,包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。
多少年来,路由器的发展有起有伏。90年代中期,传统路由器成为制约因特网发展的瓶颈。ATM交换机取而代之,成为IP骨干网的核心,路由器变成了配角。进入90年代末期,Internet规模进一步扩大,流量每半年翻一番,ATM网又成为瓶颈,路由器东山再起,Gbps路由交换机在1997年面世后,人们又开始以Gbps路由交换机取代ATM交换机,架构以路由器为核心的骨干网。
2》路由器的原理与作用
路由器是一种典型的网络层设备。它是两个局域网之间接帧传输数据,在OSI/RM之中被称之为中介系统,完成网络层中继或第三层中继的任务。路由器负责在两个局域网的网络层间接帧传输数据,转发帧时需要改变帧中的地址。

一、原理与作用
路由器(Router)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源 站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备,但要求运行与网络层协议相一致的软件。路由器分本地路由器和远程路由器,本地路由器是用来连接网络传输介质的,如光纤、同轴电缆、双绞线;远程路由器是用来连接远程传输介质,并要求相应的设备,如电话线要配调制解调器,无线要通过无线接收机、发射机。
一般说来,异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。
路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见,选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路径表(Routing Table),供路由选择;时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。
1.静态路径表 由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态(static)路径表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。
2.动态路径表 动态(Dynamic)路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议(Routing Protocol)提供的功能,自动学习和记忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。
二、路由器的优缺点
1.优点
适用于大规模的网络;
复杂的网络拓扑结构,负载共享和最优路径;
能更好地处理多媒体;
安全性高;
隔离不需要的通信量;
节省局域网的频宽;
减少主机负担。

2.缺点
它不支持非路由协议;
安装复杂;
价格高。

三、路由器的功能
(1)在网络间截获发送到远地网段的报文,起转发的作用。
(2)选择最合理的路由,引导通信。为了实现这一功能,路由器要按照某种路由通信协议,查找路由表,路由表中列出整个互联网络中包含的各个节点,以及节点间的路径情况和与它们相联系的传输费用。如果到特定的节点有一条以上路径,则基于预先确定的准则选择最优(最经济)的路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能发生变化,因此路由情况的信息需要及时更新,这是由所使用的路由信息协议规定的定时更新或者按变化情况更新来完成。网络中的每个路由器按照这一规则动态地更新它所保持的路由表,以便保持有效的路由信息。
(3)路由器在转发报文的过程中,为了便于在网络间传送报文,按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包,到达目的地后再把分解的数据包包装成原有形式。
(4)多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段,作为不同通信协议网络段通信连接的平台。
(5)路由器的主要任务是把通信引导到目的地网络,然后到达特定的节点站地址。后一个功能是通过网络地址分解完成的。例如,把网络地址部分的分配指定成网络、子网和区域的一组节点,其余的用来指明子网中的特别站。分层寻址允许路由器对有很多个节点站的网络存储寻址信息。
在广域网范围内的路由器按其转发报文的性能可以分为两种类型,即中间节点路由器和边界路由器。尽管在不断改进的各种路由协议中,对这两类路由器所使用的名称可能有很大的差别,但所发挥的作用却是一样的。
中间节点路由器在网络中传输时,提供报文的存储和转发。同时根据当前的路由表所保持的路由信息情况,选择最好的路径传送报文。由多个互连的LAN组成的公司或企业网络一侧和外界广域网相连接的路由器,就是这个企业网络的边界路由器。它从外部广域网收集向本企业网络寻址的信息,转发到企业网络中有关的网络段;另一方面集中企业网络中各个LAN段向外部广域网发送的报文,对相关的报文确定最好的传输路径。
我们通过一个例子来说明路由器工作原理。
例:工作站A需要向工作站B传送信息(并假定工作站B的IP地址为120.0.5),它们之间需要通过多个路由器的接力传递。

E. 交换机有几种分类,有何区别分别用于哪些情况

交换机的分类标准多种多样,常见的有以下几种:

(一)根据网络覆盖范围分
局域网交换机和广域网交换机。

(二)根据传输介质和传输速度划分
以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、10千兆以太网交换机、ATM交换机、FDDI交换机和令牌环交换机。

(三)根据交换机应用网络层次划分
企业级交换机、校园网交换机、部门级交换机和工作组交换机、桌机型交换机。

(四)根据交换机端口结构划分
固定端口交换机和模块化交换机。

(五)根据工作协议层划分
第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。

(六)根据是否支持网管功能划分
网管型交换机和非网管理型交换机。
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由于交换机所具有许多优越性,所以它的应用和发展速度远远高于集线器,出现了各种类型的交换机,主要是为了满足各种不同应用环境需求。本篇就要为大家介绍当前交换机的一些主流分类。

一、从网络覆盖范围划分

1。 广域网交换机

广域网交换机主要是应用于电信城域网互联、互联网接入等领域的广域网中,提供通信用的基础平台,

2、局域网交换机

这种交换机就是我们常见的交换机了,也是我们学习的重点。局域网交换机应用于局域网络,用于连接终端设备,如服务器、工作站、集线器、路由器、网络打印机等网络设备,提供高速独立通信通道。

其实在局域网交换机中又可以划分为多种不同类型的交换机。下面继续介绍局域网交换机的主要分类标准、

二、 根据传输介质和传输速度划分

根据交换机使用的网络传输介质及传输速度的不同我们一般可以将局域网交换机分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆(G位)以太网交换机、10千兆(10G位)以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。

1、以太网交换机

首先要说明的一点是,这里所指的“以太网交换机”是指带宽在100Mbps以下的以太网所用交换机,其实下面我们还会要讲到一种“快速以太网交换机”、“千兆以太网交换机”和“10千兆以太网交换机”其实也是以太网交换机,只不过它们所采用的协议标准、或者传输介质不一样,当然其接口形式也可能不一样。

以太网交换机是最普遍和便宜的,它的档次比较齐全,应用领域也非常广泛,在大大小小的局域网都可以见到它们的踪影。以太网包括三种网络接口:RJ-45、BNC和AUI,所用的传输介质分别为:双绞线、细同轴电缆和粗同轴电缆。不要以为一讲以太网就都是RJ-45接口的,只不过双绞线类型的RJ-45接口在网络设备中非常普遍而已。当然现在的交换机通常不可能全是BNC或AUI接口的,因为目前采用同轴电缆作为传输介质的网络现在已经很少见了,而一般是在RJ-45接口的基础上为了兼顾同轴电缆介质的网络连接,配上BNC或AUI接口。如图1所示的是一款带有RJ-45和AUI接口的以太网交换机产品示意图。

F. 交换机的连接方式有几种它们的特点是什么

级联和堆叠 级联的优点是可以延长网络的距离,理论上可以通过双绞线和多级的级联方式无限远的延长网络距离,级联后,在网络管理过程中仍然是多个不同的网络设备。另外级联基本上不受设备的限制,不同厂家的设备可以任意级联。级联的缺点就是多个设备的级联会产生级联瓶颈。例如,两个百兆交换机通过一根双绞线级联,这时它们的级联带宽是百兆,这样不同交换机之间的计算机要通讯,都只能通过这百兆带宽。 堆叠的优点是不会产生性能瓶颈,因为通过堆叠,可以增加交换机的背板带宽,不会产生性能瓶颈。通过堆叠可以在网络中提供高密度的集中网络端口,根据设备的不同,一般情况下最大可以支持8层堆叠,这样就可以在某一位置提供上百个端口。堆叠后的设备在网络管理过程中就变成了一个网络设备,只要赋于一个IP地址,方便管理,也节约管理成本。堆叠的缺点主要是受设备限制,并不是所有的交换机都支持堆叠字,不同厂家,不同型号,进行堆叠需要特定的设备的支持。受距离限制,因为受到堆叠线缆长度的限制,堆叠的交换机之间的距离要求很近。还有就是不同厂家的设备有时不能很好的兼容,因此厂家的设备想要进行堆叠非常困难。不知道能否帮助您?

G. 第三层交换机与传统路由器各有什么优势,各自用于什么网络环境

在许多网络设备同时具备多种传统网络设备功能一样,就如现在有许多宽带路由器不仅具有路由功能,还提供了交换机端口、硬件防火墙功能,但不能与交换机或者防火墙等同起来一样。

三层交换机的路由功能通常比较简单,因为它所面对的主要是简单的局域网连接,用在局域网中的主要用途还是提供快速数据交换功能,满足局域网数据交换频繁的应用特点。 而路由器则不同,设计初哀就是为了满足不同类型的网络连接,虽然也适用于局域网之间的连接,但路由功能更多的体现在不同类型网络之间的互联上。

(7)交换机适用于什么类型网络连接扩展阅读:

第三层交换机使用注意事项:

不同品牌的交换机所采用的交换机技术也不同,主要可分为集中式和分布式两类。传统总线式交换结构模块是集中式,现代交换矩阵模块是分布式。

由于企业内联网中运行的音频、视频及数据信息量越来越大,使之对交换机处理能力的要求也越来越高,为了实现在高端口密度条件下的高速无阻塞交换,采用分布式第三层交换机是明智的选择。因为总线式交换机模块在以太网环境下,仍然避免不了冲突,而矩阵式恰恰避免了端口交换时的冲突现象。

H. 交换机怎么使用交换机原理交换机怎么连接

什么是交换机?交换 switching 是按照通信两端传输信息的需要,用人工或设备自动完成的方法,把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机switch就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

交换和交换机最早起源于电话通讯系统(PSTN),我们现在还能在老电影中看到这样的场面:首长(主叫用户)拿起话筒来一阵猛摇,局端是一排插满线头的机器,戴着耳麦的话务小姐接到连接要求后,把线头插在相应的出口,为两个用户端建立起连接,直到通话结束。这个过程就是通过人工方式建立起来的交换。当然现在我们早已普及了程控交换机,交换的过程都是自动完成。

计算机网络系统中,交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备,HUB本身不能识别目的地址,当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时,数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的,由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说,在这种工作方式下,同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯,如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。

交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口,目的MAC若不存在才广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加入内部地址表中。

使用交换机也可以把网络“分段”,通过对照地址表,交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发,可以有效的隔离广播风暴,减少误包和错包的出现,避免共享冲突。

交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段,连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽,无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时,节点B可同时向节点C发送数据,而且这两个传输都享有网络的全部带宽,都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机,那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB时,一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。

总之,交换机是一种基于MAC地址识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址。

作为局域网的主要连接设备,以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。随着交换技术的不断发展,以太网交换机的价格急剧下降,交换到桌面已是大势所趋。

如果你的以太网络上拥有大量的用户、繁忙的应用程序和各式各样的服务器,而且你还未对网络结构做出任何调整,那么整个网络的性能可能会非常低。解决方法之一是在以太网上添加一个10/100Mbps的交换机,它不仅可以处理10Mbps的常规以太网数据流,而且还可以支持100Mbps的快速以太网连接。

如果网络的利用率超过了40%,并且碰撞率大于10%,交换机可以帮你解决一点问题。带有100Mbps快速以太网和10Mbps以太网端口的交换机可以全双工方式运行,可以建立起专用的20Mbps到200Mbps连接。
不仅不同网络环境下交换机的作用各不相同,在同一网络环境下添加新的交换机和增加现有交换机的交换端口对网络的影响也不尽相同。充分了解和掌握网络的流量模式是能否发挥交换机作用的一个非常重要的因素。因为使用交换机的目的就是尽可能的减少和过滤网络中的数据流量,所以如果网络中的某台交换机由于安装位置设置不当,几乎需要转发接收到的所有数据包的话,交换机就无法发挥其优化网络性能的作用,反而降低了数据的传输速度,增加了网络延迟。

除安装位置之外,如果在那些负载较小,信息量较低的网络中也盲目添加交换机的话,同样也可能起到负面影响。受数据包的处理时间、交换机的缓冲区大小以及需要重新生成新数据包等因素的影响,在这种情况下使用简单的HUB要比交换机更为理想。因此,我们不能一概认为交换机就比HUB有优势,尤其当用户的网络并不拥挤,尚有很大的可利用空间时,使用HUB更能够充分利用网络的现有资源。

交换机的三种交换方式
1.直通式(Cut Through)
直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时,检查该包的包头,获取包的目的地址,启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口,在输入与输出交叉处接通,把数据包直通到相应的端口,实现交换功能。由于不需要存储,延迟非常小、交换非常快,这是它的优点。它的缺点是,因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来,所以无法检查所传送的数据包是否有误,不能提供错误检测能力。由于没有缓存,不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通,而且容易丢包。

2.存储转发(Store & Forward)
存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。它把输入端口的数据包先存储起来,然后进行CRC(循环冗余码校验)检查,在对错误包处理后才取出数据包的目的地址,通过查找表转换成输出端口送出包。正因如此,存储转发方式在数据处理时延时大,这是它的不足,但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测,有效地改善网络性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换,保持高速端口与低速端口间的协同工作。

3.碎片隔离(Fragment Free)
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64字节,则发送该包。这种方式也不提供数据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快,但比直通式慢。

从广义上来看,交换机分为两种: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,提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络,用于连接终端设备,如PC机及网络打印机等。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的,一般来讲,企业级交换机都是机架式,部门级交换机可以是机架式(插槽数较少),也可以是固定配置式,而工作组级交换机为固定配置式(功能较为简单)。另一方面,从应用的规模来看,作为骨干交换机时,支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机,支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机,而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。

交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能,如对VLAN(虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持,甚至有的还具有防火墙的功能。

交换机除了能够连接同种类型的网络之外,还可以在不同类型的网络(如以太网和快速以太网)之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口,用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。

一般来说,交换机的每个端口都用来连接一个独立的网段,但是有时为了提供更快的接入速度,我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。这样,网络的关键服务器和重要用户就拥有更快的接入速度,支持更大的信息流量。