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p3试机号 www.eukax.com 光纖交換機的相關介紹

2020-02-17 22:52   100次瀏覽

交換機(Switch)意為“開關”是一種用于電(光)信號轉發的網絡設備。它可以為接入交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是以太網交換機。其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等。交換(switching)是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設備自動完成的方法,把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術的統稱。交換機根據工作位置的不同,可以分為廣域網交換機和局域網交換機。廣域的交換機(switch)就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備,它應用在數據鏈路層。交換機有多個端口,每個端口都具有橋接功能,可以連接一個局域網或一臺高性能服務器或工作站。實際上,交換機有時被稱為多端口網橋。

二層交換機工作于OSI參考模型的第二層,即數據鏈路層。交換機內部的CPU會在每個端口成功連接時,通過將MAC地址和端口對應,形成一張MAC表。在今后的通訊中,發往該MAC地址的數據包將僅送往其對應的端口,而不是所有的端口。因此交換機可用于劃分數據鏈路層廣播,即沖突域;但它不能劃分網絡層廣播,即廣播域。交換技術是在OSI 七層網絡模型中的第二層,即數據鏈路層進行操作的,因此交換機對數據包的轉發是創建在MAC (Media Access Control) 地址--物理地址基礎之上的,對于IP 網絡協議來說,它是透明的,即交換機在轉發數據包時,不知道也無須知道信源機和信宿機的IP 地址,只需知其物理地址即MAC 地址。交換機在操作過程當中會不斷的收集資料去創建它本身的一個地址表,這個表相當簡單,它說明了某個MAC 地址是在哪個端口上被發現的,所以當交換機收到一個TCP/IP 數據包時,它便會看一下該數據包的目的MAC 地址,核對一下自己的地址表以確認應該從哪個端口把數據包發出去。由于這個過程比較簡單,加上這功能由一嶄新硬件進行——ASIC (Application Specific Integrated Circuit) ,因此速度相當快,一般只需幾十微秒,交換機便可決定一個IP 數據包該往那里送。值得一提的是:萬一交換機收到一個不認識的數據包,就是說如果目的地MAC 地址不能在地址表中找到時,交換機會把IP 數據包"擴散"出去,即把它從每一個端口中提交去,就如交換機在處理一個收到的廣播數據包時一樣。二層交換機的弱點正是它處理廣播數據包的手法不太有效,比方說,當一個交換機收到一個從TCP/IP 工作站上發出來的廣播數據包時,他便會把該數據包傳到所有其他端口去,哪怕有些端口上連的是IPX 或DECnet 工作站。這樣一來,非TCP/IP 節點的帶寬便會受到負面的影響,就算同樣的TCP/IP 節點,如果他們的子網跟發送那個廣播數據包的工作站的子網相同,那么他們也會無原無故地收到一些與他們毫不相干的網絡廣播,整個網絡的效率因此會大打折扣。從90 年代開始,出現了局域網交換設備。從網絡交換產品的形態來看,交換產品大致有三種:端口交換、幀交換和信元交換。

端口交換技術最早出現于插槽式集線器中。這類集線器的背板通?;鐘卸喔鲆蘊危扛鐾撾桓齬悴ビ潁?、各網段通過網橋或路由器相連。以太網??椴迦牒笸ǔ1環峙淶僥掣霰嘲逋紊?,端口交換適用于將以太??櫚畝絲讜詒嘲宓畝喔鐾沃浣蟹峙?。這樣網管人員可根據網絡的負載情況,將用戶在不同網段之間進行分配。這種交換技術是基于OSI層(物理層)上完成的,它并沒有改變共享傳輸介質的特點,因此并不是真正意義上的交換。

幀交換是當前應用的最廣的局域網交換技術,它通過對傳統傳輸介質進行分段,提供并行傳送的機制,減少了網絡的碰撞沖突域,從而獲得較高的帶寬。不同廠商產品實現幀交換的技術均有差異,但對網絡幀的處理方式一般有:存儲轉發式和直通式兩種。存儲轉發式 (Store-and-Forward) :當一個數據包以這種技術進入一個交換機時,交換機將讀取足夠的信息,以便不僅能決定哪個端口將被用來發送該數據包,而且還能決定是否發送該數據包。這樣就能有效地排除了那些有缺陷的網絡段。雖然這種方式不及使用直通式產品的交換速度,但是它們卻能排除由破壞的數據包所引起的經常性的有害后果。直通式 (Cut-Through) :當一個數據包使用這種技術進入一個交換機時,它的地址將被讀取。然后不管該數據包是否為錯誤的格式,它都將被發送。由于數據包只有開頭幾個字節被讀取,所以這種方法提供了較多的交換次數。然而所有的數據包即使是那些可能已被破壞的都將被發送。直到接收站才能測出這些被破壞的包,并要求發送方重發。但是如果網絡接口卡失效,或電纜存在缺陷;或有一個能引起數據包遭破壞的外部信號源,則出錯將十分頻繁。隨著技術的發展,直通式交換將逐步被淘汰。在“直通式”交換方式中,交換機只讀出網絡幀的前幾個字節,便將網絡幀傳到相應的端口上,雖然交換速度很快,但缺乏對網絡幀的高級控制,無智能性和安全性可言,同時也無法支持具有不同速率端口的交換;而“存儲轉發”交換方式則通過對網絡幀的讀取進行驗錯和控制。

信元交換的基本思想是采用固定長度的信元進行交換,這樣就可以用硬件實現交換,從而大大提高交換速度,尤其適合語音、視頻等多媒體信號的有效傳輸。當前,信元交換的實際應用標準是ATM (異步傳輸模式),但是ATM 設備的造價較為昂貴,在局域網中的應用已經逐步被以太網的幀交換技術所取代。

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