【正文】 任務(wù) ， 要么是接收數(shù)據(jù) ， 要么是發(fā)送數(shù)據(jù) 。有些交換機(jī)可以自適應(yīng)地址選擇交換方式，它可以工作在直通方式，直到某個(gè)端口上的差錯(cuò)達(dá)到用戶定義的差錯(cuò)極限，交換機(jī)會(huì)由直通模式自動(dòng)切換成存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式；而當(dāng)差錯(cuò)率降低到這個(gè)極限以下，交換機(jī)又會(huì)由存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式切換成直通模式。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 3. 鏈路聚合 鏈路聚合 (Trunking)功能是將交換機(jī)的多個(gè)低帶寬交換端口捆綁成一條高帶寬鏈路 。如圖 RJ45和 AUI接口的以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品示意圖。它相對(duì)于物美價(jià)廉的以太網(wǎng)交換機(jī)而言， ATM交換機(jī)的價(jià)格是很高的，所以也就在普通局域網(wǎng)中見(jiàn)不到它的蹤跡。另外，有的端口還支持 MDI/MDIX自動(dòng)跳線功能，通過(guò)該功能可以在級(jí)聯(lián)交換設(shè)備時(shí)自動(dòng)按照適當(dāng)?shù)木€序連接，無(wú)須手工配置。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 7) 背板帶寬 背板帶寬是指交換機(jī)接口處理器和數(shù)據(jù)總線之間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 VLAN不受物理位置的約束，可以根據(jù)位置、功能、部門(mén)，甚至是應(yīng)用或是所用的協(xié)議進(jìn)行創(chuàng)建，而不用考慮資源或用戶究竟在什么位置。交換端口可以基于應(yīng)用類(lèi)型和訪問(wèn)特權(quán)來(lái)進(jìn)行分組，被限制的應(yīng)用程序和資源一般置于安全性 VLAN中。 這樣可以防止非法入侵者從內(nèi)部盜用IP地址從其他可接入點(diǎn)入侵 。此外，這種方法不需要附加的幀標(biāo)簽來(lái)識(shí)別 VLAN，可以減少網(wǎng)絡(luò)的通信量。 中繼連接 (Trunk Links)指的是能夠轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)不同 VLAN的通信端口 。它是一個(gè)信息包標(biāo)記協(xié)議，在支持 ISL接口上發(fā)送的幀由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)幀及相關(guān)的 VLAN信息組成，如圖 。 VLAN識(shí)別信息 ， 位于數(shù)據(jù)幀中的源 MAC地址與類(lèi)型字段之間 。訪問(wèn)連接 (Access Links)指的是只屬于一個(gè)VLAN，且僅向該 VLAN轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的端口，也稱(chēng)為 Native VLAN。 這種按網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議來(lái)組成的VLAN， 可使廣播域跨越多個(gè) VLAN交換機(jī) 。如果用戶有所變動(dòng)，交換機(jī)將自動(dòng)更改配置。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 (3) 增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 虛擬局域網(wǎng) VLAN 1. VLAN的概念 虛擬局域網(wǎng) (Virtual Local Area Network， VLAN)是為解決以太網(wǎng)的廣播問(wèn)題和安全性而提出的一種協(xié)議，是與被定義的交換機(jī)端口相連的網(wǎng)絡(luò)用戶和資源的邏輯組合。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)是在交換機(jī)接收到全部數(shù)據(jù)包后再?zèng)Q定如何轉(zhuǎn)發(fā)，可以檢測(cè)數(shù)據(jù)包的錯(cuò)誤、支持不同速率的輸入、輸出端口的交換，不過(guò)數(shù)據(jù)處理時(shí)延時(shí)較長(zhǎng)。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 4. 性能指標(biāo) 1) 端口 對(duì)于家庭或小型辦公網(wǎng)絡(luò)，一般使用價(jià)格低廉的 5口或 8口桌面型交換機(jī)即可。 ATM網(wǎng)絡(luò)由于其獨(dú)特的技術(shù)特性，現(xiàn)在還只是廣泛用于電信、郵政網(wǎng)的主干網(wǎng)段，因此其交換機(jī)產(chǎn)品在市場(chǎng)上很少看到。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 圖 以太網(wǎng)交換機(jī) 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 以太網(wǎng)交換機(jī)是最普遍和較便宜的，它的檔次比較齊全，應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛，在大大小小的局域網(wǎng)中都可以見(jiàn)到它們的蹤影。 生成樹(shù)算法是一種分布式的算法 ， 它允許網(wǎng)絡(luò)相互通信 ， 并學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 2) 直通模式 直通 (Cut Through)模式交換是另一種主要的 LAN交換類(lèi)型。這樣的好處是數(shù)據(jù)傳輸效率提高，不會(huì)出現(xiàn)廣播風(fēng)暴，在安全性方面也不會(huì)出現(xiàn)其他節(jié)點(diǎn)偵聽(tīng)的現(xiàn)象。只有當(dāng)少量的突發(fā)性數(shù)量需要轉(zhuǎn)發(fā)，且不會(huì)對(duì)網(wǎng)橋的緩沖能力有所影響時(shí)，這種方法才有效。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 網(wǎng)橋的種類(lèi) 網(wǎng)橋通常有透明網(wǎng)橋和源路由選擇網(wǎng)橋兩大類(lèi) 。從綜合角度來(lái)考慮，對(duì)于一般的用戶來(lái)說(shuō)，內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器的性價(jià)比相對(duì)要高一些。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 通過(guò)數(shù)據(jù)終端設(shè)備接入 DDN這種方式是客戶直接利用DDN提供的數(shù)據(jù)終端設(shè)備接入 DDN，而無(wú)需增加單獨(dú)的調(diào)制解調(diào)器。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 (a) (b) 圖 內(nèi)置式和外置式 Modem 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 (1) 串口 Modem：多為 25針的 RS232接口 ， 用來(lái)和計(jì)算機(jī)的 RS232口 (串口 )相連 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 圖 USB接口網(wǎng)卡 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 隨著硬件產(chǎn)品價(jià)格的降低，無(wú)線網(wǎng)卡將會(huì)被越來(lái)越多的人使用。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 2. 學(xué)會(huì)鑒別網(wǎng)卡的真假 一款優(yōu)質(zhì)網(wǎng)卡應(yīng)該具備的條件如下： (1) 采用噴錫板 。不同的網(wǎng)絡(luò)接口適用于不同的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型，目前常見(jiàn)的接口主要有以太網(wǎng)的 RJ45接口、細(xì)同軸電纜的 BNC接口和粗同軸電纜的 AUI接口、 FDDI接口、 ATM接口等，相應(yīng)地也就有這幾種接口類(lèi)型的網(wǎng)卡。 (3) 一個(gè)單獨(dú)的快速以太網(wǎng)只能有一個(gè) Ⅰ 類(lèi)集線器； Ⅰ 類(lèi)集線器允許安裝兩段鏈路 ， 兩段鏈路的總長(zhǎng)不能超過(guò) 272 m。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 10BaseT和 100BaseT規(guī)則 1. 10BaseT以太網(wǎng)集線器規(guī)則 10 Mb/s集線器在連網(wǎng)中繼擴(kuò)展中要遵循 10BaseT的 54321的黃金規(guī)則： (1) 一個(gè)網(wǎng)段最多只能分 5個(gè)子網(wǎng)段 (每網(wǎng)段 500 m長(zhǎng) )； (2) 一個(gè)網(wǎng)段最多只能有 4個(gè)中繼器； (3) 一個(gè)網(wǎng)段最多只能有 3個(gè)子網(wǎng)段含有 PC； (4) 另兩個(gè)網(wǎng)段除了做中繼器間鏈路外，不能接任何節(jié)點(diǎn)?，F(xiàn)在常使用的模塊化 HUB一般具有 4～ 14個(gè)插槽。 非智能型的HUB不能用于對(duì)等網(wǎng)絡(luò) ， 而且所組成的網(wǎng)絡(luò)中必須要有一臺(tái)服務(wù)器 。使用 HUB組網(wǎng)靈活，它處于網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)星型節(jié)點(diǎn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)相連的工作站進(jìn)行集中管理，不讓出問(wèn)題的工作站影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。但是，一些非模塊化疊加式集線器現(xiàn)在也支持多個(gè)中繼網(wǎng)段。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 中繼器不僅功能有限，而且作用范圍也有限。 它完成物理線路的連接 ， 對(duì)衰減的信號(hào)進(jìn)行放大 ， 保持與原數(shù)據(jù)相同 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 中繼器是一個(gè)用來(lái)擴(kuò)展局域網(wǎng)的硬件設(shè)備 。在這種情況下，利用一個(gè)中繼器，最大傳輸距離就可以再增加 185?m，從而把一個(gè)以太網(wǎng)連接到另外一個(gè)以太網(wǎng)。它不能代替網(wǎng)橋或路由器，并不提供不同 LAN網(wǎng)段之間的連接性，其主要優(yōu)點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)、增加和修改的自動(dòng)化。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 2) 是否滿足拓展需求 每一個(gè)單獨(dú)的 HUB根據(jù)端口數(shù)目的多少一般分為 8口 、 16口和 24口幾種 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 4) 以外形尺寸為依據(jù) 集線器的選購(gòu)一般是在綜合布線結(jié)束，骨干設(shè)備已經(jīng)定型之后?？啥询B式 HUB可非常方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充，是新建網(wǎng)絡(luò)時(shí)最為理想的選擇。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 圖 集線器 54321設(shè)計(jì)規(guī)則 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 2. 100BaseT快速以太網(wǎng)集線器規(guī)則 100BaseT快速以太網(wǎng)集線器和 10BaseT以太網(wǎng)集線器的工作方式完全相同，兩者的惟一區(qū)別是數(shù)據(jù)傳輸速度。 無(wú)論是雙絞線連接 、 同軸電纜連接還是光纖連接 ， 都必須借助于網(wǎng)卡才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信 。 但是在大型網(wǎng)絡(luò)中 ， 服務(wù)器通常采用專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)卡 。如圖 ，其中的 RTL8139D表明該芯片是 10/100 Mb/s自適應(yīng)芯片。其中， PCI接口無(wú)線網(wǎng)卡適用于臺(tái)式電腦， PCMCIA接口的產(chǎn)品 (如圖 )適合筆記本電腦，USB接口的產(chǎn)品可以兼顧臺(tái)式電腦和筆記本電腦。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 3) ?PCMCIA Modem PCMCIA卡式 Modem是筆記本電腦的專(zhuān)用產(chǎn)品，功能與普通 Modem相同。ADSL為遠(yuǎn)程辦公者、小型辦公室 /家庭辦公用戶、住宅用戶以及其他小型商業(yè)用戶提供了完美的高速數(shù)據(jù)通信解決方案。如果你選擇軟貓，要注意它的驅(qū)動(dòng)程序升級(jí)情況，是否支持 Windows 2023/Linux操作系統(tǒng)等。 透明網(wǎng)橋與源路由網(wǎng)橋的比較如表 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 交換機(jī)的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確定、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及流量控制等。 而交換機(jī)則不一樣 ， 它是采用全雙工方式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的 ， 因此在同一時(shí)刻可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送 ， 這不但令數(shù)據(jù)的傳輸速度大大加快 ， 而且在整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量方面交換機(jī)比集線器至少要快一倍以上 ， 因?yàn)樗梢允菇邮蘸桶l(fā)送同時(shí)進(jìn)行 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 3) 不分段方式 (改進(jìn)的直通模式 ) 不分段方式是直通模式的一種改進(jìn)形式。 可以讓交換機(jī)之間和交換機(jī)與服務(wù)器之間的鏈路帶寬有非常好的伸縮性 ， 如可以把 2個(gè) 、 3個(gè) 、 4個(gè)千兆的鏈路綁定在一起 ， 使鏈路的帶寬成倍增長(zhǎng) 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 2. 快速以太網(wǎng)交換機(jī) 快速以太網(wǎng)交換機(jī)是用于 100 Mb/s快速以太網(wǎng)當(dāng)中的。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 6. FDDI交換機(jī) FDDI技術(shù)是在快速以太網(wǎng)技術(shù)還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出來(lái)之前開(kāi)發(fā)的 ， 它主要是為了解決當(dāng)時(shí) 10?Mb/s以太網(wǎng)和 16 Mb/s令牌網(wǎng)速度的局限 ， 因?yàn)樗膫鬏斔俣瓤蛇_(dá)到 100 Mb/s， 這比當(dāng)時(shí)的 10 Mb/s和 16 Mb/s這兩個(gè)速度高出許多 ， 所以在當(dāng)時(shí)還是有一定市場(chǎng)的 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 2) 傳輸速率 在交換機(jī)速率方面，在家庭或小型辦公網(wǎng)絡(luò)中，使用 100 Mb/s的傳輸速率即可，這樣的速率一般都可以滿足家庭用戶的需要。背板帶寬越寬越好。每一個(gè) VLAN均可看成是一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，發(fā)往另一 VLAN的數(shù)據(jù)包必須由路由器或網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)，如圖 示。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 3. VLAN的劃分 創(chuàng)建 VLAN是通過(guò)第二層交換機(jī)劃分廣播域?qū)崿F(xiàn)的 ， 管理員須將交換機(jī)端口分配給 VLAN的方式有兩種：由管理員手動(dòng)分配端口劃分的 VLAN稱(chēng)為靜態(tài) VLAN(Static VLAN)；使用智能管理軟件動(dòng)態(tài)劃分 V L A N 的 稱(chēng) 為 動(dòng) 態(tài)VLAN(Dynamic VLAN)。 這種劃分方法的優(yōu)點(diǎn)是定義 VLAN成員時(shí)非常簡(jiǎn)單，只要將所有的端口都定義為相應(yīng)的 VLAN組即可。這種劃分方法的缺點(diǎn)是效率低，因?yàn)闄z查每一個(gè)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)層地址是需要消耗處理時(shí)間的。 中繼連接必須使用 100 Mb/s以上的端口來(lái)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接 ， 1次最多可以攜帶 1005個(gè) VLAN信息 。在支持 ISL的接口上可以傳送來(lái)自不同 VLAN的數(shù)據(jù)。 在 Cisco和非 Cisco設(shè)備之間 ， 不能使用 ISL， 必須使用 。 (1) 訪問(wèn)連接。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 3) 基于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議劃分 VLAN VLAN按網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議來(lái)劃分 ， 可分為 IP、 IPX、 DEC、AppleTalk、 Banyan等 VLAN網(wǎng)絡(luò) 。這種方法使管理員管理和配置更為方便。這樣可以減少?gòu)V播，釋放帶寬，緩解廣播風(fēng)暴(Broadcast Storm)。 除了以上要注意的交換機(jī)性能指標(biāo)外，我們?cè)谶x購(gòu)交換機(jī)的時(shí)候還要注意產(chǎn)品是否支持 VLAN、 QoS/CoS以及支持的模塊化插槽數(shù)等。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 6) 交換方式 目前交換機(jī)采用的交換方式主要有存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和直通轉(zhuǎn)發(fā)兩種。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 3. 外形 交換機(jī)的外殼一般采用塑殼或鐵殼包裝，價(jià)格差別不大；外形通常采用小巧、迷你型，大家可以根據(jù)自己的喜好來(lái)選擇。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 5. ATM交換機(jī) ATM交換機(jī)是用于 ATM網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)產(chǎn)品。 下面我們還要講到的 “ 快速以太網(wǎng)交換機(jī) ” 、 “ 千兆以太網(wǎng)交換機(jī) ” 和 “ 10千兆以太網(wǎng)交換機(jī) ” 其實(shí)也是以太網(wǎng)交換機(jī) ， 只不過(guò)它們所采用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)或者傳輸介質(zhì)不一樣 ， 當(dāng)然其接口形式也可能不一樣 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 網(wǎng)橋 1端口 1PC端口 2PCHAHB網(wǎng)橋 2端口 1PC端口 2PC網(wǎng)段 A網(wǎng)段 B圖 網(wǎng)橋循環(huán)連接 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 在網(wǎng)橋冗余通路的環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中 ， 可使用生成樹(shù)算法來(lái)避免幀轉(zhuǎn)發(fā)的循環(huán) 。由于這種類(lèi)型的交換要拷貝整個(gè)幀，并且進(jìn)行 CRC，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度較慢，且其延遲將隨幀長(zhǎng)度不同而變化。集線器的數(shù)據(jù)傳輸方式是廣播 (Broadcast)方式；而交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸是有目的的，數(shù)據(jù)只對(duì)目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送，只是在自己的 MAC地址表中找不到的情況下第一次使用廣播方式發(fā)送，然后因?yàn)榻粨Q機(jī)具有 MAC地址學(xué)習(xí)功能，第二次以后就不再是廣播發(fā)送了，又是有目的的發(fā)送。即先將傳送來(lái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于緩沖區(qū)中，然后再