【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 幀交換是目前應(yīng)用最廣的局域網(wǎng)交換技術(shù)，它通過對(duì)傳統(tǒng)傳輸媒介進(jìn)行微分段，提供并行傳送的機(jī)制，以減小沖突域，獲得高的帶寬。一般來講每個(gè)公司的產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)技術(shù)均會(huì)有差異，但對(duì)網(wǎng)絡(luò)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(jī)只讀出網(wǎng)絡(luò)幀的前 14 個(gè)字節(jié)，便將網(wǎng)絡(luò)幀傳送到相應(yīng)的端口上。 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)：通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)幀的讀取進(jìn)行驗(yàn)錯(cuò)和控制。 前一種方法的交換速度非常快，但缺乏對(duì)網(wǎng)絡(luò)幀進(jìn)行更高級(jí)的控制，缺乏智能性和安全性，同時(shí)也無法支持具有不同速率 的端口的交換。因此，各廠商把后一種技術(shù)作為重點(diǎn)。 有的廠商甚至對(duì)網(wǎng)絡(luò)幀進(jìn)行分解，將幀分解成固定大小的信元，該信元處理極易用硬件實(shí)現(xiàn)，處理速度快，同時(shí)能夠完成高級(jí)控制功能（如美國 MADGE 公司的 LET 集線器）如優(yōu)先級(jí)控制。 3．信元交換 ATM 技術(shù)代表了網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)發(fā)展的未來方向，也是解決目前網(wǎng)絡(luò)通信中眾多難題的一劑 “良藥 ”， ATM 采用固定長度 53 個(gè)字節(jié)的信元交換。由于長度固定，因而便于用硬件實(shí)現(xiàn)。 ATM 采用專用的非差別連接，并行運(yùn)行，可以通過一個(gè)交換機(jī)同時(shí)建立多個(gè)節(jié)點(diǎn)，但并不會(huì)影響每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信能 力。 ATM 還容許在源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)、節(jié)點(diǎn)建立多個(gè)虛擬鏈接，以保障足夠的帶寬和容錯(cuò)能力。 ATM 采用了統(tǒng)計(jì)時(shí)分電路進(jìn)行復(fù)用，因而能大大提高通道的利用率。 ATM 的帶寬可以達(dá)到 25M、 155M、 622M 甚至數(shù) Gb 的傳輸能力。 三、局域網(wǎng)交換機(jī)的種類和選擇 局域網(wǎng)交換機(jī)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以分為： 以大網(wǎng)交換機(jī)； 令牌環(huán)交換機(jī)； FDDI 交換機(jī)； ATM 交換機(jī)； 快速以太網(wǎng)交換機(jī)等。 如果按交換機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域來劃分，可分為： 10 臺(tái)式交換機(jī)； 工作組交換機(jī)； 主干交換機(jī)； 企業(yè)交換機(jī)； 分段交換機(jī)； 端口交換機(jī)； 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。 局域網(wǎng)交換機(jī)是組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心設(shè)備。對(duì)用戶而言，局域網(wǎng)交換機(jī)最主要的指標(biāo)是端口的配置、數(shù)據(jù)交換能力、包交換速度等因素。因此，在選擇交換機(jī)時(shí)要注意以下事項(xiàng)： （ 1）交換端口的數(shù)量； （ 2）交換端口的類型； （ 3）系統(tǒng)的擴(kuò)充能力； （ 4）主干線連接手段； （ 5）交換機(jī)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(cuò)能力； （ 9）能否與現(xiàn)有設(shè)備兼容，順利銜接； （ 10）網(wǎng)絡(luò)管理能力。 四、交換機(jī)應(yīng)用中幾個(gè)值得注意的問題 1．交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)中 的瓶頸問題 交換機(jī)本身的處理速度可以達(dá)到很高，用戶往往迷信廠商宣傳的 Gbps 級(jí)的高速背板。其實(shí)這是一種誤解，連接入網(wǎng)的工作站或服務(wù)器使用的網(wǎng)絡(luò)是以大網(wǎng)，它遵循 CSMA／ CD介質(zhì)訪問規(guī)則。在當(dāng)前的客戶／服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)中多臺(tái)工作站會(huì)同時(shí)訪問服務(wù)器，因此非常容易形成服務(wù)器瓶頸。有的廠商已經(jīng)考慮到這一點(diǎn)，在交換機(jī)中設(shè)計(jì)了一個(gè)或多個(gè)高速端口（如 3COM 的 Linkswitch1000 可以配置一個(gè)或兩個(gè) 100Mbps 端口），方便用戶連接服務(wù)器或高速主干網(wǎng)。用戶也可以通過設(shè)計(jì)多臺(tái)服務(wù)器（進(jìn)行業(yè)務(wù)劃分）或追加多個(gè)網(wǎng)卡來消 除瓶頸。交換機(jī)還可支持生成樹算法，方便用戶架構(gòu)容錯(cuò)的冗余連接。 11 2．網(wǎng)絡(luò)中的廣播幀 目前廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有 Netware、 WindowsNT 等，而 LanServer 的服務(wù)器是通過發(fā)送網(wǎng)絡(luò)廣播幀來向客戶機(jī)提供服務(wù)的。這類局域網(wǎng)中廣播包的存在會(huì)大大降低交換機(jī)的效率，這時(shí)可以利用交換機(jī)的虛擬網(wǎng)功能（并非每種交換機(jī)都支持虛擬網(wǎng)）將廣播包限制在一定范圍內(nèi)。 每臺(tái)文交換機(jī)的端口都支持一定數(shù)目的 MAC 地址，這樣交換機(jī)能夠 “記憶 ”住該端口一組連接站點(diǎn)的情況，廠商提供的定位不同的交換機(jī)端口支持 MAC 數(shù)也不一樣，用戶使 用時(shí)一定要注意交換機(jī)端口的連接端點(diǎn)數(shù)。如果超過廠商給定的 MAC 數(shù)，交換機(jī)接收到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)幀時(shí)，只有其目的站的 MAC 地址不存在于該交換機(jī)端口的 MAC 地址表中，那么該幀會(huì)以廣播方式發(fā)向交換機(jī)的每個(gè)端口。 3．虛擬網(wǎng)的劃分 虛擬網(wǎng)是交換機(jī)的重要功能，通常虛擬網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)形式有三種： (1) 靜態(tài)端口分配 (2) 靜態(tài)虛擬網(wǎng)的劃分通常是網(wǎng)管人員使用網(wǎng)管軟件或直接設(shè)置交換機(jī)的端口，使其直接從屬某個(gè)虛擬網(wǎng)。這些端口一直保持這些從屬性，除非網(wǎng)管人員重新設(shè)置。這種方法雖然比較麻煩，但比較安全，容易配置和維護(hù)。 (3) （ 2）動(dòng)態(tài)虛擬網(wǎng) (4) 支持動(dòng)態(tài)虛 擬網(wǎng)的端口，可以借助智能管理軟件自動(dòng)確定它們的從屬。端口是通過借助網(wǎng)絡(luò)包的 MAC 地址、邏輯地址或協(xié)議類型來確定虛擬網(wǎng)的從屬。當(dāng)一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)剛連接入網(wǎng)時(shí)，交換機(jī)端口還未分配，于是交換機(jī)通過讀取網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的 MAC地址動(dòng)態(tài)地將該端口劃入某個(gè)虛擬網(wǎng)。這樣一旦網(wǎng)管人員配置好后，用戶的計(jì)算機(jī)可以靈活地改變交換機(jī)端口，而不會(huì)改變?cè)撚脩舻奶摂M網(wǎng)的從屬性，而且如果網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)未定義的 MAC 地址，則可以向網(wǎng)管人員報(bào)警。 (5) （ 3）多虛擬網(wǎng)端口配置 (6) 該配置支持一用戶或一端口可以同時(shí)訪問多個(gè)虛擬網(wǎng)。這樣可以將一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器配置成多個(gè)業(yè)務(wù)部 門（每種業(yè)務(wù)設(shè)置成一個(gè)虛擬網(wǎng)）都可同時(shí)訪問，也可以同時(shí)訪問多個(gè)虛擬網(wǎng)的資源，還可讓多個(gè)虛擬網(wǎng)間的連接只需一個(gè)路由端口即可完成。但這樣會(huì)帶來安全上的隱患。虛擬網(wǎng)的業(yè)界規(guī)范正在制定當(dāng)中，因而各個(gè)公司的產(chǎn)品還談不上互操作性。 Cisco 公司開發(fā)了 Inter－ SwitchLink（ ISL）虛擬網(wǎng) 12 絡(luò)協(xié)議，該協(xié)議支持跨骨干網(wǎng)（ ATM、 FDDI、 FastEther）的虛擬網(wǎng)。但該協(xié)議被指責(zé)為缺乏安全性上的考慮。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用了大量的共享式 Hub，通過靈活接入計(jì)算機(jī)端口也可以獲得好的效果。 (7) 應(yīng)用 (8) 快速以太網(wǎng)技術(shù)雖然在某些方面與傳統(tǒng)以大網(wǎng)保持了很好的兼容性，但100BASETX、 100BASAET4 及 100BASEFX 對(duì)傳輸距離和級(jí)連都有了比較大的限制。通過 100Mbps 的交換機(jī)可以打破這些局限。同時(shí)也只有交換機(jī)端口才可以支持雙工高速傳輸。 (9) 目前也出現(xiàn)了 CDDI／ FDDI 的交換技術(shù)，另外該 CDDI／ FDDI 的端口價(jià)格也呈下降趨勢(shì)，同時(shí)在傳輸距離和安全性方面也有比較大的優(yōu)勢(shì)，因此它是大型網(wǎng)絡(luò)骨干的一種比較好的選擇。 (10) 3COM 的主要交換產(chǎn)品有 Linkswitch 系列和 LANplex 系列； BAY 的主要交換產(chǎn)品有 LattisSwitch2800， BAYstackworkgroup、 System3O00／ 5000（提供某些可選交換模塊）； Cisco 的主要交換產(chǎn)品有 Catalyst1000／ 2021／ 3000／ 5000 系列。 交換機(jī) 顧名思義，主要是用來交換數(shù)據(jù)的 交換的數(shù)據(jù)一般以以太網(wǎng)楨的形式傳送，傳送時(shí)交換機(jī)會(huì)查詢自己內(nèi)部的 MAC 地址表，如果沒有相應(yīng)的地址，就會(huì)包數(shù)據(jù)泛洪到所有的端口，形成廣播。 而設(shè)置 VLAN 可以對(duì)廣播進(jìn)行控制，這是針對(duì)第二層的廣播控制（數(shù)據(jù)鏈路層） 交換機(jī)上的端口如果連接設(shè) 備會(huì)自動(dòng)被激活無須進(jìn)行設(shè)置 現(xiàn)代局域網(wǎng)模型外部網(wǎng)絡(luò)三層交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī) 13 圖 L A N Sw i tch 邏輯模型三層及三層以上LLCM A C物理層橋協(xié)議實(shí)體轉(zhuǎn)發(fā)邏輯輸入輸出 輸入輸出 圖 L A N Sw i tch 轉(zhuǎn)發(fā)邏輯MA C 地址表MA C 地址 端口號(hào)學(xué)習(xí)邏輯 學(xué)習(xí)邏輯過濾 / 轉(zhuǎn)發(fā)邏輯接口 接口 圖 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換 14 貫穿式交換 :快速轉(zhuǎn)發(fā)交換、無碎片交換 ,三層交換 ,VLAN 二層交換機(jī) 和集線器實(shí)現(xiàn)的功能差不多 不同的地方就 是 交換機(jī)實(shí)現(xiàn) 獨(dú)享帶寬 也就是說 你不是每時(shí)每刻都在和互聯(lián)網(wǎng)連接的 但是你連接的時(shí)候你的帶寬就是網(wǎng)線帶寬 三層交換機(jī) 就是二層交換機(jī) 加了路由功能 按照網(wǎng)絡(luò) OSI 的 7 層參考模型，數(shù)據(jù)鏈路層為第二層，而網(wǎng)絡(luò)層為第三層。如果交換機(jī)在進(jìn)行數(shù)據(jù)包交換（將數(shù)據(jù)包從一個(gè)接口轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)接口）時(shí)根據(jù)的是數(shù)據(jù)鏈路層信息那么就是二層交換機(jī)，如果根據(jù)的是網(wǎng)絡(luò)層信息那么就是三層交換機(jī)。 所謂 “三層交換 ”實(shí)際上就是路由器的功能?，F(xiàn)在由于技術(shù)的發(fā)展，路由器和交換機(jī)之間的界限已經(jīng)越來越模糊了，很多交換機(jī)具有了路由器的功能， 但它又是 “交換機(jī) ”，所以索性將其稱作 “三層 ”交換 機(jī)。 什么是三層交換 ？ 三層交換（也稱多層交換技術(shù)，或 IP 交換技術(shù)）是相對(duì)于傳統(tǒng)交換概念而提出的。眾所周知，傳統(tǒng)的交換技術(shù)是在 OSI 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型中的第二層 ——數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行 *作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。簡(jiǎn)單地說，三層交換技術(shù)就是：二層交換技術(shù)＋三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。 三層交換機(jī)使用了三層交換技術(shù) 簡(jiǎn)單地說，三層交換技術(shù)就是：二層交換技術(shù)＋三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。它解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后，網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進(jìn)行管理的局面，解決了 傳統(tǒng)路由器低速、復(fù)雜所造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。 三層交換原理 一個(gè)具有三層交換功能的設(shè)備，是一個(gè)帶有第三層路由功能的第二層交換機(jī)，但它是二者的有機(jī)結(jié)合，并不是簡(jiǎn)單地把路由器設(shè)備的硬件及軟件疊加在局域網(wǎng)交換機(jī)上。 其原理是：假設(shè)兩個(gè)使用 IP 協(xié)議的站點(diǎn) A、 B 通過第三層交換機(jī)進(jìn)行通信，發(fā)送站點(diǎn) A在開始發(fā)送時(shí)，把自己的 IP 地址與 B 站的 IP 地址比較，判斷 B 站是否與自己在同一子網(wǎng)內(nèi)。若目的站 B 與發(fā)送站 A 在同一子網(wǎng)內(nèi)，則進(jìn)行二層的轉(zhuǎn)發(fā)。若兩個(gè)站點(diǎn)不在同一子網(wǎng)內(nèi)，如發(fā)送站 A 要與目的站 B 通信，發(fā)送站 A 要向 “缺省網(wǎng)關(guān) ”發(fā)出 ARP(地址解析 )封包， 15 而 “缺省網(wǎng)關(guān) ”的 IP 地址其實(shí)是三層交換機(jī)的三層交換模塊。當(dāng)發(fā)送站 A 對(duì) “缺省網(wǎng)關(guān) ”的 IP地址廣播出一個(gè) ARP 請(qǐng)求時(shí)，如果三層交換模塊在以前的通信過程中已經(jīng)知道 B 站的MAC 地址，則向發(fā)送站 A 回復(fù) B 的 MAC 地址。否則三層交換模塊根據(jù)路由信息向 B 站廣播一個(gè) ARP 請(qǐng)求， B 站得到此 ARP 請(qǐng)求后向三層交換模塊回復(fù)其 MAC 地址，三層交換模塊保存此地址并回復(fù)給發(fā)送站 A,同時(shí)將 B站的 MAC地址發(fā)送到二層交換引擎的 MAC地址表中。從這以后，當(dāng) A 向 B 發(fā)送的數(shù)據(jù)包便全部交給二層交換處理，信息得以高速交換。由于僅僅在 路由過程中才需要三層處理，絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)都通過二層交換轉(zhuǎn)發(fā)，因此三層交換機(jī)的速度很快，接近二層交換機(jī)的速度，同時(shí)比相同路由器的價(jià)格低很多。 二層交換機(jī)主要用在小型局域網(wǎng)中，機(jī)器數(shù)量在二、三十臺(tái)以下 三層交換機(jī)是為 IP 設(shè)計(jì)的，接口類型簡(jiǎn)單，擁有很強(qiáng)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他成一個(gè)一個(gè)的小局域網(wǎng)，也就是一個(gè)一個(gè)的小網(wǎng)段，這樣必然導(dǎo)致不同網(wǎng)段這間存在大量的互訪，單純使用二層交換機(jī)沒辦法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間的互訪而單純使用路由器 交換機(jī) CONSOLE 口令和 BOOTROM 口令的設(shè)置與清除 口令設(shè)置 Quidwaysystemview 進(jìn)入系統(tǒng)視圖 [Quidway]userinterface aux 0 ＃進(jìn)入ＡＵＸ用戶界面視圖 [Quidwayuiaux0]authenticationmode password ＃設(shè)置驗(yàn)證模式為 password [Quidwayuiaux0] set authentication password simple phj501 設(shè)置驗(yàn)證口令為 phj501 [Quidwayuiaux0]quit 退出用戶界面視圖 [Quidway]quit ＃退出系統(tǒng)視圖 Quidwaysave ＃保存設(shè)置 Quidwayreboot ＃重新啟動(dòng)系統(tǒng) 重新啟動(dòng)后會(huì)出現(xiàn) PASSWORD:的提示 （如下圖） 16 口令清除 ? 如果口令丟失 ,則重啟交換機(jī)在出現(xiàn) Press to Boot Menu…… 4 提示時(shí) ,按下 CtrlB,出現(xiàn) PASSWORD:的提示 ,此 時(shí)輸入 BOOTROM 口令 ? 進(jìn)入 BOOT 菜單 ? 在菜單中選擇 Delete file from flash ? 在出現(xiàn)的提示中可以看到 3 vrpcfgtxt 1379 文件 ? 在 Please input the file number to delete: 提示后輸 3 ? 在之后的提示符后輸入 Y 回車 ? 然后輸入 0 重啟交換機(jī) . 再進(jìn)入系統(tǒng)界面就無需口令了 ? 注意 :以上所述均以 S3524 為例 , S3928 菜單中相關(guān)選項(xiàng)不盡相同 交換機(jī) CONSOLE 口的配置 操作內(nèi)容 和環(huán)境 :用戶登錄驗(yàn)證配置、用戶訪問控制權(quán)限配置。 ：