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　　網(wǎng)絡(luò)交換機的概述
　　
　　隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機及其應(yīng)用日益普及，計算機網(wǎng)絡(luò)也迅速發(fā)展起來。凡是將地理位置不同，具備獨立功能的多臺計算機、終端及其附屬設(shè)備，用通信設(shè)備和線路連接起來，并配以相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)計算機通信信息網(wǎng)的資源共享與數(shù)據(jù)通信，都稱為計算機通信網(wǎng)。
　　
　　當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴大時，單純靠延長網(wǎng)線已變得不現(xiàn)實。并且對于不同的局域網(wǎng)，要實現(xiàn)互相之間的數(shù)據(jù)傳送，共享網(wǎng)絡(luò)的資源，需要有專門的連接設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴展。同時，網(wǎng)絡(luò)中站點的增加，地理范圍的擴大，業(yè)務(wù)量的增長，促使網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)迅速向前發(fā)展。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的高速發(fā)展，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)的出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)交換機也隨之應(yīng)運而生。廣義的交換機就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)交換機的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯誤校驗、幀序列以及流量控制。
　　
　　隨著交換技術(shù)的發(fā)展，交換機由原來工作在OSI承M的第二層，發(fā)展到現(xiàn)在有可以工作在第四層的交換機出現(xiàn)，所以根據(jù)工作的協(xié)議層交換機可分第二層交換機、第三層交換機和第四層交換機。由于第四層交換機交換技術(shù)尚未真正成熟且價格昂貴，第四層交換機在實際應(yīng)用中目前還較少見。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)交換機的性能
　　
　　網(wǎng)絡(luò)交換機是一種連接網(wǎng)絡(luò)分段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。從技術(shù)角度看，網(wǎng)絡(luò)交換機運行在 OSI 模型的第2層（數(shù)據(jù)鏈路層）。網(wǎng)絡(luò)交換機源于電子集線器（HUB），其中 HUB 是為星型網(wǎng)絡(luò)提供的一種中心結(jié)點設(shè)備。在共享 HUB 中，所有星型網(wǎng)絡(luò)連接都接收同一個廣播幀。交換機類似于集線器，它也支持單個廣播域，但不同的是交換機上的每個端口同時也是它自己的沖突域（Collision Domain）。通常情況下，交換機比集線器更加智能化，網(wǎng)絡(luò)交換機能監(jiān)測到所接收的數(shù)據(jù)包，并能判斷出該數(shù)據(jù)包的源和目的地設(shè)備，從而實現(xiàn)正確的轉(zhuǎn)發(fā)過程。網(wǎng)絡(luò)交換機只對連接設(shè)備傳送信息，其目的是保存帶寬，并提供比 HUB 更好的相關(guān)性能。
　　
　　交換機中流量監(jiān)控過程較為復(fù)雜，這是因為每個端口在數(shù)據(jù)傳輸之前都處于分離狀態(tài)，即便相連，也只是在發(fā)送和接收端口相連接時。目前有兩種主要方法支持交換環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)管理器對網(wǎng)絡(luò)流量的監(jiān)控：
　　
　　端口鏡像（Port Mirroring） ― 交換機向網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控連接發(fā)送一組網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包；
　　
　　SMON ― RFC 2613中規(guī)定的“交換機監(jiān)控”是一種用來控制設(shè)施如“端口鏡像”的協(xié)議。
　　
　　另外還有些方法，在無需交換機的協(xié)作下，支持網(wǎng)絡(luò)中另一臺計算機上的“Snooping”行為，如偽 ARP MAC 擴散行為。
　　
　　LAN 網(wǎng)絡(luò)中最通用的網(wǎng)絡(luò)交換機有 Ethernet 交換機。WAN 網(wǎng)絡(luò)中通用的有 ATM 交換機、幀中繼及10 Gigabit Ethernet 交換機。對于高終端 WAN 交換機，通常包含一臺（軟）路由器，以支持網(wǎng)絡(luò)層（第3層）數(shù)據(jù)包處理。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)交換機的分類
　　
　　從廣義上來看，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(yīng)用于電信領(lǐng)域，提供通信基礎(chǔ)平臺。而局 域網(wǎng)交換機則應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)，用于連接終端設(shè)備，如 PC機及網(wǎng)絡(luò)打印機等。
　　
　　按照現(xiàn)在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成方式， 網(wǎng)絡(luò)交換機被劃分為接入層交換機、匯聚層交換機和核心層交換機。
　　
　　從傳輸介質(zhì)和傳輸速度上看，局域網(wǎng)交換機可以分為以太網(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)交換機等多種，這些交換機分別適用于以太網(wǎng)、快 速以太網(wǎng)、FDDI、ATM 和令牌環(huán)網(wǎng)等環(huán)境。
　　
　　從規(guī)模應(yīng)用上又有企業(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完全一致，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，也可以是固定配置式， 而工作組級交換機則一般為固定配置式， 功能較為簡單。另一方面， 從應(yīng)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(yīng)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。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)交換機的選擇
　　
　　通過應(yīng)用技術(shù)的比較，可以看出，二層交換機主要用在小型局域網(wǎng)中，機器數(shù)量在二、三十臺以下，這樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，廣播包影響不大，二層交換機的快速交換功能、多個接入端口和低廉價格為小型網(wǎng)絡(luò)用戶提供了很完善的解決方案。在這種小型網(wǎng)絡(luò)中根本沒必要引入路由功能從而增加管理的難度和費用，所以沒有必要使用路由器或三層交換機。
　　
　　三層交換機是為IP設(shè)計的，接口類型簡單，擁有很強二層包處理能力，所以適用于大型局域網(wǎng)，為了減小廣播風(fēng)暴的危害，必須把大型局域網(wǎng)按功能或地域等因素劃成一個一個的小局域網(wǎng)，也就是把機器分為一個一個的小網(wǎng)段，這樣會導(dǎo)致不同網(wǎng)段之間存在大量的互訪，單純使用二層交換機沒辦法實現(xiàn)網(wǎng)間的互訪，而單純使用路由器則由于端口數(shù)量有限，路由速度較慢，而限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和訪問速度，所以這種環(huán)境下由二層交換技術(shù)和路由技術(shù)有機結(jié)合而成的三層交換機就最為適合。
　　
　　路由器端口類型多，支持的三層協(xié)議多，路由能力強，所以適合于在大型網(wǎng)絡(luò)之間的互連，一般大型網(wǎng)絡(luò)的互連端口不多，互連設(shè)備的主要功能不在于在端口之間進行快速交換，而是要選擇最佳路徑進行負(fù)載分擔(dān)，鏈路備份和最重要的與其它網(wǎng)絡(luò)進行路由信息交換，所有這些都是路由完成的功能。三層交換機的最重要目的是加快大型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換，揉合進去的路由功能也是為這目的服務(wù)的，所以它的路由功能沒有同一檔次的專業(yè)路由器強。在網(wǎng)絡(luò)流量很大，但又要求響應(yīng)速度很高的情況下，由三層交換機做網(wǎng)內(nèi)的交換，由路由器專門負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的路由工作，這樣就可以充分發(fā)揮不同設(shè)備的優(yōu)勢。