【文章內(nèi)容簡介】 清華大學(xué)出版社 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋的優(yōu)點 : 網(wǎng)橋具有迅速高效、自適應(yīng)能力強的特點，使用和安裝都相對簡單。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋的缺點 : 特別是在與廣播幀相關(guān)的應(yīng)用上。當網(wǎng)絡(luò)中存在大量網(wǎng)橋時，廣播通信量的指數(shù)增長形式最終會導(dǎo)致占用過多的網(wǎng)絡(luò)帶寬。數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸時，有時會因為不同網(wǎng)絡(luò)間的差異或其他干擾因素發(fā)生錯誤。當網(wǎng)橋接收到錯誤的廣播幀時，又會引發(fā)另一個廣播幀，當?shù)诙€廣播幀又發(fā)生錯誤時，再引發(fā)新的廣播幀，依次類推，結(jié)果就會導(dǎo)致廣播風(fēng)暴的發(fā)生。這樣會嚴重地影響網(wǎng)絡(luò)的性能。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) ? 交換機的英文名稱是“ Switch”，它是集線器的升級換代產(chǎn)品，相當于多口網(wǎng)橋。以交換機為主要連接設(shè)備的交換式網(wǎng)絡(luò)，解決了以集線器為主要連接設(shè)備的共享式網(wǎng)絡(luò)通信效率低、網(wǎng)絡(luò)帶寬不足和網(wǎng)絡(luò)不易擴展等問題，從根本上改變了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，解決了帶寬、瓶頸問題。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) ? 交換機的英文名稱是“ Switch”，它是集線器的升級換代產(chǎn)品，相當于多口網(wǎng)橋。以交換機為主要連接設(shè)備的交換式網(wǎng)絡(luò)，解決了以集線器為主要連接設(shè)備的共享式網(wǎng)絡(luò)通信效率低、網(wǎng)絡(luò)帶寬不足和網(wǎng)絡(luò)不易擴展等問題，從根本上改變了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，解決了帶寬、瓶頸問題。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) ? 交換機是一種基于 MAC（介質(zhì)硬件地址）地址識別，能夠封裝、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機通過分析數(shù)據(jù)包的 MAC信息，可以在數(shù)據(jù)始發(fā)者和目標接收者間建立臨時通信路徑，使數(shù)據(jù)包能夠在不影響其他端口正常工作的情況下從源地址直接到達目的地址。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) ? 交換機工作在 OSI參考模型的第二層，主要用于完成數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的工作，如圖412所示，其功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、錯誤校驗、數(shù)據(jù)幀序列以及流量控制。 圖 412 交換機工作在 OSI/RM中的示意圖 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) ? 介紹一些交換機中常見的技術(shù)參數(shù)。 交換方式 ? 交換方式?jīng)Q定了交換機在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時采用的轉(zhuǎn)發(fā)機制，目前常見的交換機主要使用直通交換、存儲轉(zhuǎn)發(fā)和碎片隔離 3種交換方式。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) 背板帶寬 ? 背板帶寬（也叫交換帶寬）指交換機的接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標志了交換機總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為 Gbps，常見交換機的背板帶寬從幾 Gbps到上百 Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強，但同時設(shè)計成本也會越高。并且，背板帶寬的利用率還與交換機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) 包轉(zhuǎn)發(fā)率 ? 包轉(zhuǎn)發(fā)率標志了交換機轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小，單位一般為 pps（包每秒）。一般交換機的包轉(zhuǎn)發(fā)率在幾十 Kpps到幾百 Mpps不等。其實，在交換機中影響包轉(zhuǎn)發(fā)率的還是背板帶寬。背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強，交換機的包轉(zhuǎn)發(fā)率也就越高。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) 傳輸速率 ? 交換機的傳輸速率是指交換機端口的數(shù)據(jù)交換速度，常見的有 10Mbps、 100Mbps、1000Mbps，少數(shù)高檔的交換機還能提供10Gbps的傳輸速率。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) 全雙工 ? 全雙工模式下的交換機可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，但要求交換機和交換機所連接的設(shè)備都支持全雙工工作方式。具有全雙工功能的交換機具有以下優(yōu)點：高吞吐量、避免碰撞、突破長度限制。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) 支持網(wǎng)絡(luò)標準 ? 交換機是否支持某種網(wǎng)絡(luò)標準，決定了交換機能否在該標準的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中工作。交換機支持的網(wǎng)絡(luò)標準越多，表明該交換機產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力越強。目前，在 IEEE802中共有 11個與局域網(wǎng)有關(guān)的標準。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) 內(nèi)存容量 ? 在交換機中，內(nèi)存用于數(shù)據(jù)緩沖或存儲交換機配置信息。交換機內(nèi)存容量越大，它所能存儲、緩沖的數(shù)據(jù)越多，其工作狀態(tài)也就越穩(wěn)定。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) 端口數(shù)量 ? 交換機的端口數(shù)量是不同交換機產(chǎn)品間最直觀的評定標準之一，通常這項參數(shù)是針對固定端口交換機而言的。常見的固定端口交換機端口數(shù)量有 1 24等幾種。非標準的端口數(shù)量主要有 4端口、 5端口、 10端口、 12端口、 20端口、 22端口等。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 端口類型 ? 端口類型是指交換機上的、令牌環(huán)、 FDDI還是 ATM等網(wǎng)絡(luò)類型。目前，常見端口以RJ45端口為主，部分高性能交換機還提供SC光纖接口和 FDDI接口。常用的以太網(wǎng)交換機的接口如圖 414所示。 交換機基礎(chǔ) RJ45接口 （ 10/100/1000BaseT） RJ45接口 （ 10/100BaseTX） STP光纖接口 Console接口 圖 414 交換機接口 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) MAC地址數(shù)量 ? 所謂 MAC地址數(shù)量是指交換機 MAC地址表的 MAC地址最大存儲數(shù)量，它決定了交換機的計算機接入容量。該參數(shù)取決于交換機端口的 Buffer（緩存）容量大小。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機基礎(chǔ) 1其他 ? 除此之外，部分交換機產(chǎn)品還有模塊插槽數(shù)量、堆疊端口、網(wǎng)管功能等參數(shù)。 ? 模塊化交換機才有模塊插槽數(shù)量該項參數(shù)。模塊插槽數(shù)量決定了模塊化交換機的擴展能力，數(shù)量越多，擴展性能越好，反之則較差。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 二層交換機 ? 二層交換機能夠識別數(shù)據(jù)包中的 MAC地址信息，然后根據(jù) MAC地址進行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些 MAC地址與對應(yīng)的端口記錄在內(nèi)部的地址列表中。二層交換機的工作原理如下： ⑴ 當交換機從端口接收到數(shù)據(jù)包后，分析包頭中的源 MAC地址，找出源 MAC地址對應(yīng)的交換機端口； ⑵ 讀取包頭中的目的 MAC地址，在 MAC地址表中查找相應(yīng)的端口； 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 二層交換機 ⑶ 如果表中有與該 MAC地址對應(yīng)的端口，則把數(shù)據(jù)包直接發(fā)送到其對應(yīng)端口 ⑷ 如果找不到相應(yīng)的端口，則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口。當目的機器對源機器回應(yīng)時，交換機學(xué)習(xí)目的 MAC地址與端口的對應(yīng)關(guān)系，并將其添加到 MAC地址列表。這樣，當下一次向該 MAC地址傳送數(shù)據(jù)時就不需要向所有端口廣播數(shù)據(jù)了。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 二層交換機 ? 通過不斷重復(fù)上面的過程，交換機就可以學(xué)習(xí)到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的 MAC地址信息，建立并維護自己的MAC地址列表。其工作原理如圖 415所示。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 生成 MAC地址 端口映射 監(jiān)聽目的 MAC回應(yīng)信息 分析數(shù)據(jù)包 獲取源 /目的 MAC地址 查找目的 MAC 地址映射端口 存在映射端口 不存在映射端