要正確理解交換機(jī)的工作原理以及其優(yōu)越性，就不能不提到交換機(jī)的一些主流交換技術(shù)，正是在這些交換技術(shù)基礎(chǔ)上，交換機(jī)才實(shí)現(xiàn)了比集線(xiàn)器更好地性能，為此本篇介紹幾個(gè)主流的交換技術(shù)，隨后在本篇最后將介紹交換機(jī)選購(gòu)時(shí)的一些注意事項(xiàng)，幫助大家正確選購(gòu)。
一、交換機(jī)的交換方式
目前交換機(jī)在傳送源和目的端口的數(shù)據(jù)包時(shí)通常采用直通式交換、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式和碎片隔離方式三種數(shù)據(jù)包交換方式，下面分別簡(jiǎn)述。>
1、直通交換方式
采用直通交換方式的以太網(wǎng)交換機(jī)可以理解為在各端口間是縱橫交*的線(xiàn)路矩陣電話(huà)交換機(jī)。它在輸入端口檢測(cè)到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，檢查該包的包頭，獲取包的目的地址，啟動(dòng)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)查找表轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出端口，在輸入與輸出交*處接通，把數(shù)據(jù)包直通到相應(yīng)的端口，實(shí)現(xiàn)交換功能。由于它只檢查數(shù)據(jù)包的包頭（通常只檢查14個(gè)字節(jié)），不需要存儲(chǔ)，所以切入方式具有延遲小，交換速度快的優(yōu)點(diǎn)（所謂延遲（Latency）是指數(shù)據(jù)包進(jìn)入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到離開(kāi)該設(shè)備所花的時(shí)間）。
它的缺點(diǎn)主要有三個(gè)方面：一是因?yàn)閿?shù)據(jù)包內(nèi)容并沒(méi)有被以太網(wǎng)交換機(jī)保存下來(lái)，所以無(wú)法檢查所傳送的數(shù)據(jù)包是否有誤，不能提供錯(cuò)誤檢測(cè)能力；第二，由于沒(méi)有緩存，不能將具有不同速率的輸入／輸出端口直接接通，而且容易丟包。如果要連到高速網(wǎng)絡(luò)上，如提供快速以太網(wǎng)（100BASE－T）、FDDI或ATM連接，就不能簡(jiǎn)單地將輸入／輸出端口“接通”，因?yàn)檩斎耄敵龆丝陂g有速度上的差異，必須提供緩存；第三，當(dāng)以太網(wǎng)交換機(jī)的端口增加時(shí)，交換矩陣變得越來(lái)越復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)就越困難?！?BR> 2、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式
存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Store and Forward）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域使用得最為廣泛的技術(shù)之一，以太網(wǎng)交換機(jī)的控制器先將輸入端口到來(lái)的數(shù)據(jù)包緩存起來(lái)，先檢查數(shù)據(jù)包是否正確，并過(guò)濾掉沖突包錯(cuò)誤。確定包正確后，取出目的地址，通過(guò)查找表找到想要發(fā)送的輸出端口地址，然后將該包發(fā)送出去。正因如此，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式在數(shù)據(jù)處理時(shí)延時(shí)大，這是它的不足，但是它可以對(duì)進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)，并且能支持不同速度的輸入／輸出端口間的交換，可有效地改善網(wǎng)絡(luò)性能。它的另一優(yōu)點(diǎn)就是這種交換方式支持不同速度端口間的轉(zhuǎn)換，保持高速端口和低速端口間協(xié)同工作。實(shí)現(xiàn)的辦法是將10Mbps低速包存儲(chǔ)起來(lái)，再通過(guò)100Mbps速率轉(zhuǎn)發(fā)到端口上?！?BR> 3、碎片隔離式（Fragment Free）
這是介于直通式和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式之間的一種解決方案。它在轉(zhuǎn)發(fā)前先檢查數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度是否夠64個(gè)字節(jié)（512 bit），如果小于64字節(jié)，說(shuō)明是假包（或稱(chēng)殘幀），則丟棄該包；如果大于64字節(jié)，則發(fā)送該包。該方式的數(shù)據(jù)處理速度比存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式快，但比直通式慢，但由于能夠避免殘幀的轉(zhuǎn)發(fā)，所以被廣泛應(yīng)用于低檔交換機(jī)中。
使用這類(lèi)交換技術(shù)的交換機(jī)一般是使用了一種特殊的緩存。這種緩存是一種先進(jìn)先出的FIFO（First In First Out），比特從一端進(jìn)入然后再以同樣的順序從另一端出來(lái)。當(dāng)幀被接收時(shí)，它被保存在FIFO中。如果幀以小于512比特的長(zhǎng)度結(jié)束，那么FIFO中的內(nèi)容（殘幀）就會(huì)被丟棄。因此，不存在普通直通轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)存在的殘幀轉(zhuǎn)發(fā)問(wèn)題，是一個(gè)非常好的解決方案。數(shù)據(jù)包在轉(zhuǎn)發(fā)之前將被緩存保存下來(lái)，從而確保碰撞碎片不通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播，能夠在很大程度上提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。
二、主流堆棧交換技術(shù)
通過(guò)我們前面的介紹已經(jīng)知道，按交換機(jī)工作在OSI／RM堆棧協(xié)議層來(lái)分的話(huà)，目前的交換機(jī)主要有第二層、第三層和第四層交換機(jī)，它們都有其對(duì)應(yīng)的主流交換技術(shù)，下面分別予以介紹。
1、第二層交換技術(shù)
90年代初，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成模式中大量引入了局域網(wǎng)交換機(jī)。局域網(wǎng)交換機(jī)是一種第二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，交換機(jī)在操作過(guò)程中不斷地收集資料去建立它本身的地址表，這個(gè)表相當(dāng)簡(jiǎn)單，主要標(biāo)明某個(gè)MAC地址是在哪個(gè)端口上被發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)交換機(jī)接收到一個(gè)數(shù)據(jù)封包時(shí)，它檢查該封包的目的MAC地址，核對(duì)一下自己的地址表以決定從哪個(gè)端口發(fā)送出去。而不是象集線(xiàn)器那樣，任何一個(gè)發(fā)送方數(shù)據(jù)都會(huì)出現(xiàn)在集線(xiàn)器的所有端口上（不管是否為你所需）。這時(shí)的交換機(jī)因?yàn)槠渲荒芄ぷ髟贠SI／RM的第二層，所以也就稱(chēng)之為第二層交換機(jī)，所采用的技術(shù)也就稱(chēng)之為“第二層交換技術(shù)”。
“第二層交換”是指OSI第二層或稱(chēng)MAC層的交換。第二層交換機(jī)的引入，使得網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)間可獨(dú)享帶寬，消除了無(wú)謂的碰撞檢測(cè)和出錯(cuò)重發(fā)，提高了傳輸效率，在交換機(jī)中可并行的維護(hù)幾個(gè)獨(dú)立的、互不影響的通信進(jìn)程。在交換網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶(hù)信息只在源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行傳送，其他節(jié)點(diǎn)是不可見(jiàn)的。但有一點(diǎn)例外，當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)上發(fā)送廣播或多目廣播時(shí)，或某一節(jié)點(diǎn)發(fā)送了一個(gè)交換機(jī)不認(rèn)識(shí)的MAC地址封包時(shí)，交換機(jī)上的所有節(jié)點(diǎn)都將收到這一廣播信息。整個(gè)交換環(huán)境構(gòu)成一個(gè)大的廣播域。也就是說(shuō)第二層交換機(jī)仍可能存在“廣播風(fēng)暴”，廣播風(fēng)暴會(huì)使網(wǎng)絡(luò)的效率大打折扣，但出現(xiàn)情況的情形的比率比起集線(xiàn)器來(lái)說(shuō)要少許多。
第二層交換仍存在“廣播風(fēng)暴”的弱點(diǎn)，同時(shí)，使用第二層交換并不能給路由器的功能帶來(lái)什么進(jìn)步。這樣的結(jié)果是，第二層交換只能在本地不含任何路由器的工作組中取得性能的提高。在使用第二層交換的工作組之間，通過(guò)路由器的端到端性能會(huì)因?yàn)槁酚善髯枞舭?，從而?dǎo)致實(shí)質(zhì)上的性能下降。正因如此，其于路由方式的第三交換技術(shù)順應(yīng)時(shí)代的需要而產(chǎn)生了
2．第三層交換技術(shù)
在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的技術(shù)中，直接面向用戶(hù)的第一層接口和第二層交換技術(shù)方面已得到令人滿(mǎn)意的答案。但是，作為網(wǎng)絡(luò)核心、起到網(wǎng)間互連作用的路由器技術(shù)卻沒(méi)有質(zhì)的突破。傳統(tǒng)的路由器基于軟件，協(xié)議復(fù)雜，與局域網(wǎng)速度相比，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)男瘦^低。但同時(shí)它又作為網(wǎng)段（子網(wǎng)，虛擬網(wǎng)）互連的樞紐，這就使傳統(tǒng)的路由器技術(shù)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隨著Internet、Intranet的迅猛發(fā)展和B／S（瀏覽器／服務(wù)器）計(jì)算模式的廣泛應(yīng)用，跨地域、跨網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)急劇增長(zhǎng)，業(yè)界和用戶(hù)深感傳統(tǒng)的路由器在網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸效應(yīng)，改進(jìn)傳統(tǒng)的路由技術(shù)已迫在眉睫。在這種情況下，一種新的路由技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這就是第三層交換技術(shù)。說(shuō)它是路由器，因?yàn)樗刹僮髟诰W(wǎng)絡(luò)協(xié)議的第三層，是一種路由理解設(shè)備并可起到路由決定的作用；說(shuō)它是交換器，是因?yàn)樗乃俣葮O快，幾乎達(dá)到第二層交換的速度。
一個(gè)具有第三層交換功能的設(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)單的把路由器設(shè)備的硬件及軟件簡(jiǎn)單地疊加在局域網(wǎng)交換機(jī)上。從硬件的實(shí)現(xiàn)上看，目前，第二層交換機(jī)的接口模塊都是通過(guò)高速背板／總線(xiàn)（速率可高達(dá)幾十Gbit／s）交換數(shù)據(jù)的。在第三層交換機(jī)中，與路由器有關(guān)的第三層路由硬件模塊也插接在高速背板／總線(xiàn)上，這種方式使得路由模塊可以與需要路由的其他模塊間高速的交換數(shù)據(jù)，從而突破了傳統(tǒng)的外接路由器接口速率的限制（10Mbit／s——100Mbit／s）。在軟件方面，第三層交換機(jī)也有重大的舉措，它將傳統(tǒng)的基于軟件的路由器軟件進(jìn)行了界定。目前基于第三層交換技術(shù)的第三層交換機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，并得到了用戶(hù)一致的贊同。
3、第四層交換
雖然第三層交換技術(shù)使得用戶(hù)可在工作組之間獲得無(wú)失真的100Mbps、1000Mbps的數(shù)據(jù)交換速率。但這一切還得有一個(gè)先決條件，那就是只有當(dāng)用戶(hù)和服務(wù)器本身都能跟上網(wǎng)絡(luò)中的帶寬增長(zhǎng)，包的傳輸可以達(dá)到系統(tǒng)的極限，即達(dá)到CPU能夠處理的速度，才是真正的成功。目前的主要問(wèn)題在于提高服務(wù)器的能力，因?yàn)樵絹?lái)越多功能強(qiáng)大的工作站連到Ethernet交換的桌面上，用戶(hù)桌面的能力并沒(méi)有得到充分的發(fā)揮。
如果服務(wù)器容量能夠滿(mǎn)足需求，問(wèn)題解決起來(lái)就相當(dāng)簡(jiǎn)單。不幸的是，即使是最簡(jiǎn)單的對(duì)稱(chēng)多處理服務(wù)器的CPU升級(jí)也需要大量的時(shí)間，而且需要冗長(zhǎng)繁雜的計(jì)劃和管理。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建立在G比特速率的第二層和第三層交換上，有高速WAN接入，服務(wù)器問(wèn)題就將成為隨之而來(lái)的瓶頸。也就是說(shuō)如果服務(wù)器速度跟不上，即使是具有最快速交換的網(wǎng)絡(luò)也不能完全確保端到端的性能?？梢韵胂窀邇?yōu)先權(quán)的業(yè)務(wù)在這種QoS使能的網(wǎng)絡(luò)中會(huì)因服務(wù)器中低優(yōu)先權(quán)的業(yè)務(wù)隊(duì)列而阻塞。在更糟的情況下，服務(wù)器甚至?xí)适аh(huán)處理業(yè)務(wù)的能力。在這樣的需求背景下，第四層交換技術(shù)也就設(shè)計(jì)產(chǎn)生了，基于服務(wù)器設(shè)計(jì)的第四層交換擴(kuò)展了服務(wù)器、第二層、第三層交換的性能和業(yè)務(wù)流的管理功能。
第四層交換功能就像是虛IP，直接指向物理服務(wù)器。它傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)服從的協(xié)議多種多樣，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協(xié)議。這些業(yè)務(wù)在物理服務(wù)器基礎(chǔ)上，需要復(fù)雜的載量平衡算法。在IP世界，業(yè)務(wù)類(lèi)型由終端TCP或UDP端口地址來(lái)決定，在第四層交換中的應(yīng)用區(qū)間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同決定。
在第四層交換中為每個(gè)供搜尋使用的服務(wù)器組設(shè)立虛IP地址（VIP），每組服務(wù)器支持某種應(yīng)用。在域名服務(wù)器（DNS）中存儲(chǔ)的每個(gè)應(yīng)用服務(wù)器地址是VIP，而不是真實(shí)的服務(wù)器地址。當(dāng)某用戶(hù)申請(qǐng)應(yīng)用時(shí)，一個(gè)帶有目標(biāo)服務(wù)器組的VIP連接請(qǐng)求（例如一個(gè)TCPSYN包）發(fā)給服務(wù)器交換機(jī)。服務(wù)器交換機(jī)在組中選取的服務(wù)器，將終端地址中的VIP用實(shí)際服務(wù)器的IP取代，并將連接請(qǐng)求傳給服務(wù)器。這樣，同一區(qū)間所有的包由服務(wù)器交換機(jī)進(jìn)行映射，在用戶(hù)和同一服務(wù)器間進(jìn)行傳輸。第四層交換技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）、從操作方面來(lái)看，第四層交換是穩(wěn)固的，因?yàn)樗鼘刂圃趶脑炊说侥康亩说膮^(qū)間中。
（2）、另一方面，路由器或第三層交換技術(shù)，只針對(duì)單一的包進(jìn)行處理，不清楚上一個(gè)包從哪來(lái)、也不知道下一個(gè)包的情況。它們只是檢測(cè)包報(bào)頭中的TCP端口數(shù)字，根據(jù)應(yīng)用建立優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。路由器根據(jù)鏈路和網(wǎng)絡(luò)可用的節(jié)點(diǎn)決定包的路由。
（3）、第四層交換使用第三層和第四層信息包的報(bào)頭信息，根據(jù)應(yīng)用區(qū)間識(shí)別業(yè)務(wù)流，將整個(gè)區(qū)間段的業(yè)務(wù)流分配到合適的應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行處理。每個(gè)開(kāi)放的區(qū)間與特定的服務(wù)器相關(guān)，為跟蹤服務(wù)器，第四層交換使用多個(gè)服務(wù)器支持的特殊應(yīng)用，隨著服務(wù)器的增加而增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的整體性能。同時(shí)，第四層交換通過(guò)減少對(duì)任何特定服務(wù)器的依賴(lài)性而提高應(yīng)用的可*性。
（4）、第四層交換也要求端到端QoS，提高第二層和第三層交換中一包接一包QoS傳輸?shù)哪芰?。例如，從?jí)別高用戶(hù)來(lái)的業(yè)務(wù)或重要應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流，可以分配給最快的I／O系統(tǒng)和CPU，而普通的業(yè)務(wù)就分配給性能較差的機(jī)器。
以上介紹了一些基本的第二層、第三層和第四層交換技術(shù)，其實(shí)還有許多復(fù)雜、先進(jìn)的交換技術(shù)，在此就不作詳細(xì)介紹了。同時(shí)要注意，以上所介紹的這些交換技術(shù)并不是只能單獨(dú)存在，也許它們結(jié)合使用更具有優(yōu)勢(shì)，例如第二層、第三層和第四層交換在校園網(wǎng)絡(luò)中可以有很好的應(yīng)用。第二層交換機(jī)連接用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò)，在子網(wǎng)中指引業(yè)務(wù)流，第三層交換機(jī)或路由器將包從一個(gè)子網(wǎng)傳到另一個(gè)子網(wǎng)，第四層交換機(jī)將包傳到終端服務(wù)器。
三、交換機(jī)的選購(gòu)
交換機(jī)雖然目前有進(jìn)入到桌面的趨勢(shì)，但是對(duì)于一些比較高檔的交換來(lái)說(shuō)一般只有在較大型的局域網(wǎng)中存在，而且由于交換機(jī)歷來(lái)在人們心中的神秘性決定了在交換機(jī)的選購(gòu)方面多數(shù)情況下是商家說(shuō)了算。
在交換機(jī)的選購(gòu)方面要注意的事項(xiàng)比較多，不再是像集線(xiàn)器一樣那么幾個(gè)簡(jiǎn)單的參數(shù)就可決定的。下面所列的是在交換機(jī)選購(gòu)時(shí)要注意的幾個(gè)主要方面。
1．轉(zhuǎn)發(fā)方式
數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)方式在前面已經(jīng)介紹過(guò)，主要分為“直通式轉(zhuǎn)發(fā)”（現(xiàn)為準(zhǔn)直通式轉(zhuǎn)發(fā)）和“存儲(chǔ)式轉(zhuǎn)發(fā)”。由于不同的轉(zhuǎn)發(fā)方式適應(yīng)于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)自己的需要作出相應(yīng)的選擇。直通式由于只檢查數(shù)據(jù)包的包頭，不需要存儲(chǔ)，所以切入方式具有延遲小，交換速度快的優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)它又具有以以上所介紹的三個(gè)缺點(diǎn)。
存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式在數(shù)據(jù)處理時(shí)延時(shí)大，但它可以對(duì)進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)，并且能支持不同速度的輸入／輸出端口間的交換，有效地改善網(wǎng)絡(luò)性能。同時(shí)這種交換方式支持不同速度端口間的轉(zhuǎn)換，保持高速端口和低速端口間協(xié)同工作。
低端交換機(jī)通常只擁有一種轉(zhuǎn)發(fā)模式，或是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式，或是直通模式，往往只有中高端產(chǎn)品才兼具兩種轉(zhuǎn)發(fā)模式，并具有智能轉(zhuǎn)換功能，可根據(jù)通信狀況自動(dòng)切換轉(zhuǎn)發(fā)模式。通常情況下，如果網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸速率要求不是太高，可選擇存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式交換機(jī)；如果網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸速率要求較高，可選擇直通轉(zhuǎn)發(fā)式交換機(jī)。
2．延時(shí)
交換機(jī)的延時(shí)（Latency）也稱(chēng)延遲時(shí)間，是指從交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)包到開(kāi)始向目的端口發(fā)送數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間間隔。這主要受所采用的轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)等因素的影響，延時(shí)越小，數(shù)據(jù)的傳輸速率越快，網(wǎng)絡(luò)的效率也就越高。特別是對(duì)于多媒體網(wǎng)絡(luò)而言，較大的數(shù)據(jù)延遲，往往導(dǎo)致多媒體的短暫中斷，所以交換機(jī)的延遲時(shí)間越小越好，同時(shí)要注意的中，延時(shí)越小的交換機(jī)價(jià)格也就越貴。
3．管理功能
交換機(jī)的管理功能（Management）是指交換機(jī)如何控制用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)交換機(jī)，以及系統(tǒng)管理人員通過(guò)軟件對(duì)交換機(jī)的可管理程度如何。如果需要以上配置和管理，則須選擇網(wǎng)管型交換機(jī)，否則只需選擇非網(wǎng)管型的。目前幾乎所有中、高檔交換機(jī)都是可網(wǎng)管的，一般來(lái)說(shuō)所有的廠(chǎng)商都會(huì)隨機(jī)提供一份本公司開(kāi)發(fā)的交換機(jī)管理軟件，所有的交換機(jī)都能被第三方管理軟件所管理。低檔的交換機(jī)來(lái)通常不具有網(wǎng)管功能，屬“傻瓜”型的，只需接上電源、插好網(wǎng)線(xiàn)即可正常工作。網(wǎng)管型價(jià)格要貴許多。
4．MAC地址數(shù)
通常前面的介紹，我們知道交換機(jī)之所以能夠直接對(duì)目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，而不是像集線(xiàn)器一樣以廣播方式對(duì)所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，最關(guān)鍵的技術(shù)就是交換機(jī)可以識(shí)別連在網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)卡MAC地址，形成一個(gè)MAC地址表。這個(gè)MAC地址表存放于交換機(jī)的緩存中，并記住這些地址，這樣一來(lái)當(dāng)需要向目的地址發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，交換機(jī)就可在MAC地址表中查找這個(gè)MAC地址的節(jié)點(diǎn)位置，然后直接向這個(gè)位置的節(jié)點(diǎn)發(fā)送。
但是不同檔次的交換機(jī)每個(gè)端口所能夠支持的MAC數(shù)量不同。在交換機(jī)的每個(gè)端口，都需要足夠的緩存來(lái)記憶這些MAC地址，所以Buffer容量的大小就決定了相應(yīng)交換機(jī)所能記憶的MAC地址數(shù)多少。通常交換機(jī)只要能夠記憶1024個(gè)MAC地址基本上就可以了，而一般的交換機(jī)通常都能做到這一點(diǎn)，所以如果對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不是很大的情況下，這參數(shù)無(wú)需太多考慮。當(dāng)然越是高檔的交換機(jī)能記住的MAC地址數(shù)就越多，這在選擇時(shí)要視所連網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模而定了。
5．背板帶寬
現(xiàn)在越來(lái)越多的100M交換到桌面方案是以實(shí)現(xiàn)VOD（視頻點(diǎn)播）為目的，如果您有同樣需求，在選購(gòu)交換器時(shí)應(yīng)注意交換機(jī)背板帶寬，當(dāng)然是越寬越好，它將為您的交換器在高負(fù)荷下提供高速交換。由于所有端口間的通訊都需要通過(guò)背板完成，所以背板所能夠提供的帶寬就成為端口間并發(fā)通訊時(shí)的總帶寬。帶寬越大，能夠給各通訊端口提供的可用帶寬越大，數(shù)據(jù)交換速度越快；帶寬越小，則能夠給各通訊端口提供的可用帶寬越小，數(shù)據(jù)交換速度也就越慢。因此，在端口帶寬、延遲時(shí)間相同的情況下，背板帶寬越大，交換機(jī)的傳輸速率則越快。
6．端口
交換機(jī)也與集線(xiàn)器一樣，也有端口帶寬之分，但這里所指的帶寬與集線(xiàn)器的端口帶寬不一樣，因?yàn)檫@里交換機(jī)上所指的端口帶寬是獨(dú)享的，而集線(xiàn)器上端口的帶寬是共享的。交換機(jī)的端口帶寬目前主要包括10M、100M和1000M三種，但就這三種帶寬又有不同的組合形式，以滿(mǎn)足不同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)的需要。最常見(jiàn)的組合形式包括n＊100M＋m＊10M、n＊10／100M、n＊1000M＋m＊100M和n＊1000M四種。
n＊100M＋m＊10M就是在一個(gè)交換機(jī)上同時(shí)有“n”個(gè)100Mbps帶寬的端口和“m”個(gè)10Mbps帶寬的端口，這“n＋m”就是交換機(jī)的端口總和。當(dāng)然這“n”與“m”可以是相同的，也可以是不同的，一般來(lái)說(shuō)這“n”數(shù)要遠(yuǎn)比“m”數(shù)小。這種組合的交換機(jī)既可以作為小型廉價(jià)網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)，也可以用于大、中型網(wǎng)絡(luò)中的工作組交換機(jī)。因?yàn)樗簿哂?00Mbps帶寬的端口，適合于大型網(wǎng)絡(luò)的連接，100M端口一般用于服務(wù)器或主干網(wǎng)段的連接，或者用于級(jí)聯(lián)至另一臺(tái)交換機(jī)，10M端口則用于直接連接工作站計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)不同交換機(jī)端口之間的高速連接，并滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有計(jì)算機(jī)對(duì)服務(wù)器高速連接的需求。該類(lèi)交換機(jī)的特點(diǎn)就是價(jià)格低廉，且基本能夠滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)的所有需求。
n＊10／100M，這種組合的交換機(jī)相比前面那種又要先進(jìn)一些，因?yàn)樗拿總€(gè)端口都可以自適應(yīng)地達(dá)到10Mbps或100Mbps的帶寬，這比固定幾個(gè)100Mbps帶寬的交換機(jī)當(dāng)然是方便許多，在性能方面也肯定要好許多。目前這種組合方式的交換機(jī)是當(dāng)前市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，能夠自動(dòng)適應(yīng)10Mbps或100Mbps的速率，可以無(wú)縫連接以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)。該類(lèi)型的交換機(jī)既可以作為工作組交換機(jī)直接連接客戶(hù)機(jī)，實(shí)現(xiàn)100Mbps到桌面的高速交換，也可以作為小型網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)。當(dāng)直接連接至計(jì)算機(jī)時(shí)，在全雙工狀態(tài)下收發(fā)各占100Mbps帶寬，從而能夠?qū)崿F(xiàn)200Mbps的帶寬。當(dāng)與n＊100M＋m＊10M類(lèi)型的交換機(jī)連接時(shí)，為連接至不同端口的交換機(jī)提供較快鏈路，滿(mǎn)足多個(gè)端口間同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的需要。
n＊1000M＋m＊100M與上面所介紹的“n＊100M＋m＊10M”組合形式的交換組合方式類(lèi)似，只不過(guò)這里所指的帶寬是“1000Mbps 與100Mbps”帶寬，而不是“10Mbps與100Mbps”帶寬的。這種端口配置的含義也是這種交換機(jī)同時(shí)具有n個(gè)1000Mbps帶寬的端口和m個(gè)100Mbps帶寬的端口，這里的“n＋m”也一般是交換機(jī)的端口總數(shù)，但一般來(lái)說(shuō)“n”值要遠(yuǎn)小于“m”值。目前這種配置的交換機(jī)已經(jīng)逐漸由中心交換機(jī)和骨干交換機(jī)，慢慢地向大中型網(wǎng)絡(luò)普及。也可作為小型網(wǎng)絡(luò)中的中心交換機(jī)或骨干交換機(jī)，對(duì)上可直接連接至服務(wù)器，對(duì)下可連接各組交換機(jī)。千兆的帶寬不僅能夠很好地解決多用戶(hù)對(duì)服務(wù)器突發(fā)性地訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)題，消除了服務(wù)器的瓶頸問(wèn)題，而且還能夠很好地解決高速交換機(jī)之間的互聯(lián)問(wèn)題，消除了級(jí)聯(lián)端口的帶寬瓶頸。當(dāng)然這種交換機(jī)目前來(lái)說(shuō)對(duì)于中、小型的單位來(lái)說(shuō)還是有點(diǎn)貴。
n＊1000M，這種交換機(jī)是目前很先進(jìn)的一種，當(dāng)然價(jià)格也是很貴的，因?yàn)樗峁┝巳慷际?000Mbps的端口帶寬，這種交換機(jī)目前一般是充當(dāng)在大中型網(wǎng)絡(luò)中心交換機(jī)或骨干交換機(jī)的角色。在中、小型企業(yè)單位局域網(wǎng)中一般來(lái)說(shuō)還是很產(chǎn)見(jiàn)的，因?yàn)樗鼘?shí)在太貴了，而且對(duì)于中、小型個(gè)、事業(yè)單位的局域網(wǎng)也根本用不上這1000Mbps的帶寬。
7．光纖解決方案
最后要談一點(diǎn)就是光纖的選擇了，如果你的布線(xiàn)中必須選用光纖，則在您的交換機(jī)選擇方案中可以有以下三種方案：其一選擇具有光纖接口的交換機(jī)；另外還可以在模塊結(jié)構(gòu)的交換機(jī)中加裝光纖模塊；最后一種就是加裝光纖與雙絞線(xiàn)的轉(zhuǎn)發(fā)器。第一種性能，但不夠靈活，而且價(jià)格較貴；第二種方案具有較強(qiáng)的靈活配置能力，性能也較好，但價(jià)格最貴；最后一種方案價(jià)格，但性能受影響較大。
好了，有關(guān)交換機(jī)的基本技術(shù)及選購(gòu)注意事項(xiàng)就簡(jiǎn)單介紹至此，下一篇就要正式介紹交換機(jī)的另一重要方面，即交換機(jī)的配置，這對(duì)于網(wǎng)管員來(lái)說(shuō)是非常重要，而且是必須掌握，敬請(qǐng)關(guān)注！
一、交換機(jī)的交換方式
目前交換機(jī)在傳送源和目的端口的數(shù)據(jù)包時(shí)通常采用直通式交換、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式和碎片隔離方式三種數(shù)據(jù)包交換方式，下面分別簡(jiǎn)述。>
1、直通交換方式
采用直通交換方式的以太網(wǎng)交換機(jī)可以理解為在各端口間是縱橫交*的線(xiàn)路矩陣電話(huà)交換機(jī)。它在輸入端口檢測(cè)到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，檢查該包的包頭，獲取包的目的地址，啟動(dòng)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)查找表轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出端口，在輸入與輸出交*處接通，把數(shù)據(jù)包直通到相應(yīng)的端口，實(shí)現(xiàn)交換功能。由于它只檢查數(shù)據(jù)包的包頭（通常只檢查14個(gè)字節(jié)），不需要存儲(chǔ)，所以切入方式具有延遲小，交換速度快的優(yōu)點(diǎn)（所謂延遲（Latency）是指數(shù)據(jù)包進(jìn)入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到離開(kāi)該設(shè)備所花的時(shí)間）。
它的缺點(diǎn)主要有三個(gè)方面：一是因?yàn)閿?shù)據(jù)包內(nèi)容并沒(méi)有被以太網(wǎng)交換機(jī)保存下來(lái)，所以無(wú)法檢查所傳送的數(shù)據(jù)包是否有誤，不能提供錯(cuò)誤檢測(cè)能力；第二，由于沒(méi)有緩存，不能將具有不同速率的輸入／輸出端口直接接通，而且容易丟包。如果要連到高速網(wǎng)絡(luò)上，如提供快速以太網(wǎng)（100BASE－T）、FDDI或ATM連接，就不能簡(jiǎn)單地將輸入／輸出端口“接通”，因?yàn)檩斎耄敵龆丝陂g有速度上的差異，必須提供緩存；第三，當(dāng)以太網(wǎng)交換機(jī)的端口增加時(shí)，交換矩陣變得越來(lái)越復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)就越困難?！?BR> 2、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式
存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Store and Forward）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域使用得最為廣泛的技術(shù)之一，以太網(wǎng)交換機(jī)的控制器先將輸入端口到來(lái)的數(shù)據(jù)包緩存起來(lái)，先檢查數(shù)據(jù)包是否正確，并過(guò)濾掉沖突包錯(cuò)誤。確定包正確后，取出目的地址，通過(guò)查找表找到想要發(fā)送的輸出端口地址，然后將該包發(fā)送出去。正因如此，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式在數(shù)據(jù)處理時(shí)延時(shí)大，這是它的不足，但是它可以對(duì)進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)，并且能支持不同速度的輸入／輸出端口間的交換，可有效地改善網(wǎng)絡(luò)性能。它的另一優(yōu)點(diǎn)就是這種交換方式支持不同速度端口間的轉(zhuǎn)換，保持高速端口和低速端口間協(xié)同工作。實(shí)現(xiàn)的辦法是將10Mbps低速包存儲(chǔ)起來(lái)，再通過(guò)100Mbps速率轉(zhuǎn)發(fā)到端口上?！?BR> 3、碎片隔離式（Fragment Free）
這是介于直通式和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式之間的一種解決方案。它在轉(zhuǎn)發(fā)前先檢查數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度是否夠64個(gè)字節(jié)（512 bit），如果小于64字節(jié)，說(shuō)明是假包（或稱(chēng)殘幀），則丟棄該包；如果大于64字節(jié)，則發(fā)送該包。該方式的數(shù)據(jù)處理速度比存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式快，但比直通式慢，但由于能夠避免殘幀的轉(zhuǎn)發(fā)，所以被廣泛應(yīng)用于低檔交換機(jī)中。
使用這類(lèi)交換技術(shù)的交換機(jī)一般是使用了一種特殊的緩存。這種緩存是一種先進(jìn)先出的FIFO（First In First Out），比特從一端進(jìn)入然后再以同樣的順序從另一端出來(lái)。當(dāng)幀被接收時(shí)，它被保存在FIFO中。如果幀以小于512比特的長(zhǎng)度結(jié)束，那么FIFO中的內(nèi)容（殘幀）就會(huì)被丟棄。因此，不存在普通直通轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)存在的殘幀轉(zhuǎn)發(fā)問(wèn)題，是一個(gè)非常好的解決方案。數(shù)據(jù)包在轉(zhuǎn)發(fā)之前將被緩存保存下來(lái)，從而確保碰撞碎片不通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播，能夠在很大程度上提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。
二、主流堆棧交換技術(shù)
通過(guò)我們前面的介紹已經(jīng)知道，按交換機(jī)工作在OSI／RM堆棧協(xié)議層來(lái)分的話(huà)，目前的交換機(jī)主要有第二層、第三層和第四層交換機(jī)，它們都有其對(duì)應(yīng)的主流交換技術(shù)，下面分別予以介紹。
1、第二層交換技術(shù)
90年代初，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成模式中大量引入了局域網(wǎng)交換機(jī)。局域網(wǎng)交換機(jī)是一種第二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，交換機(jī)在操作過(guò)程中不斷地收集資料去建立它本身的地址表，這個(gè)表相當(dāng)簡(jiǎn)單，主要標(biāo)明某個(gè)MAC地址是在哪個(gè)端口上被發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)交換機(jī)接收到一個(gè)數(shù)據(jù)封包時(shí)，它檢查該封包的目的MAC地址，核對(duì)一下自己的地址表以決定從哪個(gè)端口發(fā)送出去。而不是象集線(xiàn)器那樣，任何一個(gè)發(fā)送方數(shù)據(jù)都會(huì)出現(xiàn)在集線(xiàn)器的所有端口上（不管是否為你所需）。這時(shí)的交換機(jī)因?yàn)槠渲荒芄ぷ髟贠SI／RM的第二層，所以也就稱(chēng)之為第二層交換機(jī)，所采用的技術(shù)也就稱(chēng)之為“第二層交換技術(shù)”。
“第二層交換”是指OSI第二層或稱(chēng)MAC層的交換。第二層交換機(jī)的引入，使得網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)間可獨(dú)享帶寬，消除了無(wú)謂的碰撞檢測(cè)和出錯(cuò)重發(fā)，提高了傳輸效率，在交換機(jī)中可并行的維護(hù)幾個(gè)獨(dú)立的、互不影響的通信進(jìn)程。在交換網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶(hù)信息只在源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行傳送，其他節(jié)點(diǎn)是不可見(jiàn)的。但有一點(diǎn)例外，當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)上發(fā)送廣播或多目廣播時(shí)，或某一節(jié)點(diǎn)發(fā)送了一個(gè)交換機(jī)不認(rèn)識(shí)的MAC地址封包時(shí)，交換機(jī)上的所有節(jié)點(diǎn)都將收到這一廣播信息。整個(gè)交換環(huán)境構(gòu)成一個(gè)大的廣播域。也就是說(shuō)第二層交換機(jī)仍可能存在“廣播風(fēng)暴”，廣播風(fēng)暴會(huì)使網(wǎng)絡(luò)的效率大打折扣，但出現(xiàn)情況的情形的比率比起集線(xiàn)器來(lái)說(shuō)要少許多。
第二層交換仍存在“廣播風(fēng)暴”的弱點(diǎn)，同時(shí)，使用第二層交換并不能給路由器的功能帶來(lái)什么進(jìn)步。這樣的結(jié)果是，第二層交換只能在本地不含任何路由器的工作組中取得性能的提高。在使用第二層交換的工作組之間，通過(guò)路由器的端到端性能會(huì)因?yàn)槁酚善髯枞舭?，從而?dǎo)致實(shí)質(zhì)上的性能下降。正因如此，其于路由方式的第三交換技術(shù)順應(yīng)時(shí)代的需要而產(chǎn)生了
2．第三層交換技術(shù)
在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的技術(shù)中，直接面向用戶(hù)的第一層接口和第二層交換技術(shù)方面已得到令人滿(mǎn)意的答案。但是，作為網(wǎng)絡(luò)核心、起到網(wǎng)間互連作用的路由器技術(shù)卻沒(méi)有質(zhì)的突破。傳統(tǒng)的路由器基于軟件，協(xié)議復(fù)雜，與局域網(wǎng)速度相比，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)男瘦^低。但同時(shí)它又作為網(wǎng)段（子網(wǎng)，虛擬網(wǎng)）互連的樞紐，這就使傳統(tǒng)的路由器技術(shù)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隨著Internet、Intranet的迅猛發(fā)展和B／S（瀏覽器／服務(wù)器）計(jì)算模式的廣泛應(yīng)用，跨地域、跨網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)急劇增長(zhǎng)，業(yè)界和用戶(hù)深感傳統(tǒng)的路由器在網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸效應(yīng)，改進(jìn)傳統(tǒng)的路由技術(shù)已迫在眉睫。在這種情況下，一種新的路由技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這就是第三層交換技術(shù)。說(shuō)它是路由器，因?yàn)樗刹僮髟诰W(wǎng)絡(luò)協(xié)議的第三層，是一種路由理解設(shè)備并可起到路由決定的作用；說(shuō)它是交換器，是因?yàn)樗乃俣葮O快，幾乎達(dá)到第二層交換的速度。
一個(gè)具有第三層交換功能的設(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)單的把路由器設(shè)備的硬件及軟件簡(jiǎn)單地疊加在局域網(wǎng)交換機(jī)上。從硬件的實(shí)現(xiàn)上看，目前，第二層交換機(jī)的接口模塊都是通過(guò)高速背板／總線(xiàn)（速率可高達(dá)幾十Gbit／s）交換數(shù)據(jù)的。在第三層交換機(jī)中，與路由器有關(guān)的第三層路由硬件模塊也插接在高速背板／總線(xiàn)上，這種方式使得路由模塊可以與需要路由的其他模塊間高速的交換數(shù)據(jù)，從而突破了傳統(tǒng)的外接路由器接口速率的限制（10Mbit／s——100Mbit／s）。在軟件方面，第三層交換機(jī)也有重大的舉措，它將傳統(tǒng)的基于軟件的路由器軟件進(jìn)行了界定。目前基于第三層交換技術(shù)的第三層交換機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，并得到了用戶(hù)一致的贊同。
3、第四層交換
雖然第三層交換技術(shù)使得用戶(hù)可在工作組之間獲得無(wú)失真的100Mbps、1000Mbps的數(shù)據(jù)交換速率。但這一切還得有一個(gè)先決條件，那就是只有當(dāng)用戶(hù)和服務(wù)器本身都能跟上網(wǎng)絡(luò)中的帶寬增長(zhǎng)，包的傳輸可以達(dá)到系統(tǒng)的極限，即達(dá)到CPU能夠處理的速度，才是真正的成功。目前的主要問(wèn)題在于提高服務(wù)器的能力，因?yàn)樵絹?lái)越多功能強(qiáng)大的工作站連到Ethernet交換的桌面上，用戶(hù)桌面的能力并沒(méi)有得到充分的發(fā)揮。
如果服務(wù)器容量能夠滿(mǎn)足需求，問(wèn)題解決起來(lái)就相當(dāng)簡(jiǎn)單。不幸的是，即使是最簡(jiǎn)單的對(duì)稱(chēng)多處理服務(wù)器的CPU升級(jí)也需要大量的時(shí)間，而且需要冗長(zhǎng)繁雜的計(jì)劃和管理。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建立在G比特速率的第二層和第三層交換上，有高速WAN接入，服務(wù)器問(wèn)題就將成為隨之而來(lái)的瓶頸。也就是說(shuō)如果服務(wù)器速度跟不上，即使是具有最快速交換的網(wǎng)絡(luò)也不能完全確保端到端的性能?？梢韵胂窀邇?yōu)先權(quán)的業(yè)務(wù)在這種QoS使能的網(wǎng)絡(luò)中會(huì)因服務(wù)器中低優(yōu)先權(quán)的業(yè)務(wù)隊(duì)列而阻塞。在更糟的情況下，服務(wù)器甚至?xí)适аh(huán)處理業(yè)務(wù)的能力。在這樣的需求背景下，第四層交換技術(shù)也就設(shè)計(jì)產(chǎn)生了，基于服務(wù)器設(shè)計(jì)的第四層交換擴(kuò)展了服務(wù)器、第二層、第三層交換的性能和業(yè)務(wù)流的管理功能。
第四層交換功能就像是虛IP，直接指向物理服務(wù)器。它傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)服從的協(xié)議多種多樣，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協(xié)議。這些業(yè)務(wù)在物理服務(wù)器基礎(chǔ)上，需要復(fù)雜的載量平衡算法。在IP世界，業(yè)務(wù)類(lèi)型由終端TCP或UDP端口地址來(lái)決定，在第四層交換中的應(yīng)用區(qū)間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同決定。
在第四層交換中為每個(gè)供搜尋使用的服務(wù)器組設(shè)立虛IP地址（VIP），每組服務(wù)器支持某種應(yīng)用。在域名服務(wù)器（DNS）中存儲(chǔ)的每個(gè)應(yīng)用服務(wù)器地址是VIP，而不是真實(shí)的服務(wù)器地址。當(dāng)某用戶(hù)申請(qǐng)應(yīng)用時(shí)，一個(gè)帶有目標(biāo)服務(wù)器組的VIP連接請(qǐng)求（例如一個(gè)TCPSYN包）發(fā)給服務(wù)器交換機(jī)。服務(wù)器交換機(jī)在組中選取的服務(wù)器，將終端地址中的VIP用實(shí)際服務(wù)器的IP取代，并將連接請(qǐng)求傳給服務(wù)器。這樣，同一區(qū)間所有的包由服務(wù)器交換機(jī)進(jìn)行映射，在用戶(hù)和同一服務(wù)器間進(jìn)行傳輸。第四層交換技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）、從操作方面來(lái)看，第四層交換是穩(wěn)固的，因?yàn)樗鼘刂圃趶脑炊说侥康亩说膮^(qū)間中。
（2）、另一方面，路由器或第三層交換技術(shù)，只針對(duì)單一的包進(jìn)行處理，不清楚上一個(gè)包從哪來(lái)、也不知道下一個(gè)包的情況。它們只是檢測(cè)包報(bào)頭中的TCP端口數(shù)字，根據(jù)應(yīng)用建立優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。路由器根據(jù)鏈路和網(wǎng)絡(luò)可用的節(jié)點(diǎn)決定包的路由。
（3）、第四層交換使用第三層和第四層信息包的報(bào)頭信息，根據(jù)應(yīng)用區(qū)間識(shí)別業(yè)務(wù)流，將整個(gè)區(qū)間段的業(yè)務(wù)流分配到合適的應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行處理。每個(gè)開(kāi)放的區(qū)間與特定的服務(wù)器相關(guān)，為跟蹤服務(wù)器，第四層交換使用多個(gè)服務(wù)器支持的特殊應(yīng)用，隨著服務(wù)器的增加而增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的整體性能。同時(shí)，第四層交換通過(guò)減少對(duì)任何特定服務(wù)器的依賴(lài)性而提高應(yīng)用的可*性。
（4）、第四層交換也要求端到端QoS，提高第二層和第三層交換中一包接一包QoS傳輸?shù)哪芰?。例如，從?jí)別高用戶(hù)來(lái)的業(yè)務(wù)或重要應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流，可以分配給最快的I／O系統(tǒng)和CPU，而普通的業(yè)務(wù)就分配給性能較差的機(jī)器。
以上介紹了一些基本的第二層、第三層和第四層交換技術(shù)，其實(shí)還有許多復(fù)雜、先進(jìn)的交換技術(shù)，在此就不作詳細(xì)介紹了。同時(shí)要注意，以上所介紹的這些交換技術(shù)并不是只能單獨(dú)存在，也許它們結(jié)合使用更具有優(yōu)勢(shì)，例如第二層、第三層和第四層交換在校園網(wǎng)絡(luò)中可以有很好的應(yīng)用。第二層交換機(jī)連接用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò)，在子網(wǎng)中指引業(yè)務(wù)流，第三層交換機(jī)或路由器將包從一個(gè)子網(wǎng)傳到另一個(gè)子網(wǎng)，第四層交換機(jī)將包傳到終端服務(wù)器。
三、交換機(jī)的選購(gòu)
交換機(jī)雖然目前有進(jìn)入到桌面的趨勢(shì)，但是對(duì)于一些比較高檔的交換來(lái)說(shuō)一般只有在較大型的局域網(wǎng)中存在，而且由于交換機(jī)歷來(lái)在人們心中的神秘性決定了在交換機(jī)的選購(gòu)方面多數(shù)情況下是商家說(shuō)了算。
在交換機(jī)的選購(gòu)方面要注意的事項(xiàng)比較多，不再是像集線(xiàn)器一樣那么幾個(gè)簡(jiǎn)單的參數(shù)就可決定的。下面所列的是在交換機(jī)選購(gòu)時(shí)要注意的幾個(gè)主要方面。
1．轉(zhuǎn)發(fā)方式
數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)方式在前面已經(jīng)介紹過(guò)，主要分為“直通式轉(zhuǎn)發(fā)”（現(xiàn)為準(zhǔn)直通式轉(zhuǎn)發(fā)）和“存儲(chǔ)式轉(zhuǎn)發(fā)”。由于不同的轉(zhuǎn)發(fā)方式適應(yīng)于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)自己的需要作出相應(yīng)的選擇。直通式由于只檢查數(shù)據(jù)包的包頭，不需要存儲(chǔ)，所以切入方式具有延遲小，交換速度快的優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)它又具有以以上所介紹的三個(gè)缺點(diǎn)。
存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式在數(shù)據(jù)處理時(shí)延時(shí)大，但它可以對(duì)進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)，并且能支持不同速度的輸入／輸出端口間的交換，有效地改善網(wǎng)絡(luò)性能。同時(shí)這種交換方式支持不同速度端口間的轉(zhuǎn)換，保持高速端口和低速端口間協(xié)同工作。
低端交換機(jī)通常只擁有一種轉(zhuǎn)發(fā)模式，或是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式，或是直通模式，往往只有中高端產(chǎn)品才兼具兩種轉(zhuǎn)發(fā)模式，并具有智能轉(zhuǎn)換功能，可根據(jù)通信狀況自動(dòng)切換轉(zhuǎn)發(fā)模式。通常情況下，如果網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸速率要求不是太高，可選擇存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式交換機(jī)；如果網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸速率要求較高，可選擇直通轉(zhuǎn)發(fā)式交換機(jī)。
2．延時(shí)
交換機(jī)的延時(shí)（Latency）也稱(chēng)延遲時(shí)間，是指從交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)包到開(kāi)始向目的端口發(fā)送數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間間隔。這主要受所采用的轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)等因素的影響，延時(shí)越小，數(shù)據(jù)的傳輸速率越快，網(wǎng)絡(luò)的效率也就越高。特別是對(duì)于多媒體網(wǎng)絡(luò)而言，較大的數(shù)據(jù)延遲，往往導(dǎo)致多媒體的短暫中斷，所以交換機(jī)的延遲時(shí)間越小越好，同時(shí)要注意的中，延時(shí)越小的交換機(jī)價(jià)格也就越貴。
3．管理功能
交換機(jī)的管理功能（Management）是指交換機(jī)如何控制用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)交換機(jī)，以及系統(tǒng)管理人員通過(guò)軟件對(duì)交換機(jī)的可管理程度如何。如果需要以上配置和管理，則須選擇網(wǎng)管型交換機(jī)，否則只需選擇非網(wǎng)管型的。目前幾乎所有中、高檔交換機(jī)都是可網(wǎng)管的，一般來(lái)說(shuō)所有的廠(chǎng)商都會(huì)隨機(jī)提供一份本公司開(kāi)發(fā)的交換機(jī)管理軟件，所有的交換機(jī)都能被第三方管理軟件所管理。低檔的交換機(jī)來(lái)通常不具有網(wǎng)管功能，屬“傻瓜”型的，只需接上電源、插好網(wǎng)線(xiàn)即可正常工作。網(wǎng)管型價(jià)格要貴許多。
4．MAC地址數(shù)
通常前面的介紹，我們知道交換機(jī)之所以能夠直接對(duì)目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，而不是像集線(xiàn)器一樣以廣播方式對(duì)所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，最關(guān)鍵的技術(shù)就是交換機(jī)可以識(shí)別連在網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)卡MAC地址，形成一個(gè)MAC地址表。這個(gè)MAC地址表存放于交換機(jī)的緩存中，并記住這些地址，這樣一來(lái)當(dāng)需要向目的地址發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，交換機(jī)就可在MAC地址表中查找這個(gè)MAC地址的節(jié)點(diǎn)位置，然后直接向這個(gè)位置的節(jié)點(diǎn)發(fā)送。
但是不同檔次的交換機(jī)每個(gè)端口所能夠支持的MAC數(shù)量不同。在交換機(jī)的每個(gè)端口，都需要足夠的緩存來(lái)記憶這些MAC地址，所以Buffer容量的大小就決定了相應(yīng)交換機(jī)所能記憶的MAC地址數(shù)多少。通常交換機(jī)只要能夠記憶1024個(gè)MAC地址基本上就可以了，而一般的交換機(jī)通常都能做到這一點(diǎn)，所以如果對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不是很大的情況下，這參數(shù)無(wú)需太多考慮。當(dāng)然越是高檔的交換機(jī)能記住的MAC地址數(shù)就越多，這在選擇時(shí)要視所連網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模而定了。
5．背板帶寬
現(xiàn)在越來(lái)越多的100M交換到桌面方案是以實(shí)現(xiàn)VOD（視頻點(diǎn)播）為目的，如果您有同樣需求，在選購(gòu)交換器時(shí)應(yīng)注意交換機(jī)背板帶寬，當(dāng)然是越寬越好，它將為您的交換器在高負(fù)荷下提供高速交換。由于所有端口間的通訊都需要通過(guò)背板完成，所以背板所能夠提供的帶寬就成為端口間并發(fā)通訊時(shí)的總帶寬。帶寬越大，能夠給各通訊端口提供的可用帶寬越大，數(shù)據(jù)交換速度越快；帶寬越小，則能夠給各通訊端口提供的可用帶寬越小，數(shù)據(jù)交換速度也就越慢。因此，在端口帶寬、延遲時(shí)間相同的情況下，背板帶寬越大，交換機(jī)的傳輸速率則越快。
6．端口
交換機(jī)也與集線(xiàn)器一樣，也有端口帶寬之分，但這里所指的帶寬與集線(xiàn)器的端口帶寬不一樣，因?yàn)檫@里交換機(jī)上所指的端口帶寬是獨(dú)享的，而集線(xiàn)器上端口的帶寬是共享的。交換機(jī)的端口帶寬目前主要包括10M、100M和1000M三種，但就這三種帶寬又有不同的組合形式，以滿(mǎn)足不同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)的需要。最常見(jiàn)的組合形式包括n＊100M＋m＊10M、n＊10／100M、n＊1000M＋m＊100M和n＊1000M四種。
n＊100M＋m＊10M就是在一個(gè)交換機(jī)上同時(shí)有“n”個(gè)100Mbps帶寬的端口和“m”個(gè)10Mbps帶寬的端口，這“n＋m”就是交換機(jī)的端口總和。當(dāng)然這“n”與“m”可以是相同的，也可以是不同的，一般來(lái)說(shuō)這“n”數(shù)要遠(yuǎn)比“m”數(shù)小。這種組合的交換機(jī)既可以作為小型廉價(jià)網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)，也可以用于大、中型網(wǎng)絡(luò)中的工作組交換機(jī)。因?yàn)樗簿哂?00Mbps帶寬的端口，適合于大型網(wǎng)絡(luò)的連接，100M端口一般用于服務(wù)器或主干網(wǎng)段的連接，或者用于級(jí)聯(lián)至另一臺(tái)交換機(jī)，10M端口則用于直接連接工作站計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)不同交換機(jī)端口之間的高速連接，并滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有計(jì)算機(jī)對(duì)服務(wù)器高速連接的需求。該類(lèi)交換機(jī)的特點(diǎn)就是價(jià)格低廉，且基本能夠滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)的所有需求。
n＊10／100M，這種組合的交換機(jī)相比前面那種又要先進(jìn)一些，因?yàn)樗拿總€(gè)端口都可以自適應(yīng)地達(dá)到10Mbps或100Mbps的帶寬，這比固定幾個(gè)100Mbps帶寬的交換機(jī)當(dāng)然是方便許多，在性能方面也肯定要好許多。目前這種組合方式的交換機(jī)是當(dāng)前市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，能夠自動(dòng)適應(yīng)10Mbps或100Mbps的速率，可以無(wú)縫連接以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)。該類(lèi)型的交換機(jī)既可以作為工作組交換機(jī)直接連接客戶(hù)機(jī)，實(shí)現(xiàn)100Mbps到桌面的高速交換，也可以作為小型網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)。當(dāng)直接連接至計(jì)算機(jī)時(shí)，在全雙工狀態(tài)下收發(fā)各占100Mbps帶寬，從而能夠?qū)崿F(xiàn)200Mbps的帶寬。當(dāng)與n＊100M＋m＊10M類(lèi)型的交換機(jī)連接時(shí)，為連接至不同端口的交換機(jī)提供較快鏈路，滿(mǎn)足多個(gè)端口間同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的需要。
n＊1000M＋m＊100M與上面所介紹的“n＊100M＋m＊10M”組合形式的交換組合方式類(lèi)似，只不過(guò)這里所指的帶寬是“1000Mbps 與100Mbps”帶寬，而不是“10Mbps與100Mbps”帶寬的。這種端口配置的含義也是這種交換機(jī)同時(shí)具有n個(gè)1000Mbps帶寬的端口和m個(gè)100Mbps帶寬的端口，這里的“n＋m”也一般是交換機(jī)的端口總數(shù)，但一般來(lái)說(shuō)“n”值要遠(yuǎn)小于“m”值。目前這種配置的交換機(jī)已經(jīng)逐漸由中心交換機(jī)和骨干交換機(jī)，慢慢地向大中型網(wǎng)絡(luò)普及。也可作為小型網(wǎng)絡(luò)中的中心交換機(jī)或骨干交換機(jī)，對(duì)上可直接連接至服務(wù)器，對(duì)下可連接各組交換機(jī)。千兆的帶寬不僅能夠很好地解決多用戶(hù)對(duì)服務(wù)器突發(fā)性地訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)題，消除了服務(wù)器的瓶頸問(wèn)題，而且還能夠很好地解決高速交換機(jī)之間的互聯(lián)問(wèn)題，消除了級(jí)聯(lián)端口的帶寬瓶頸。當(dāng)然這種交換機(jī)目前來(lái)說(shuō)對(duì)于中、小型的單位來(lái)說(shuō)還是有點(diǎn)貴。
n＊1000M，這種交換機(jī)是目前很先進(jìn)的一種，當(dāng)然價(jià)格也是很貴的，因?yàn)樗峁┝巳慷际?000Mbps的端口帶寬，這種交換機(jī)目前一般是充當(dāng)在大中型網(wǎng)絡(luò)中心交換機(jī)或骨干交換機(jī)的角色。在中、小型企業(yè)單位局域網(wǎng)中一般來(lái)說(shuō)還是很產(chǎn)見(jiàn)的，因?yàn)樗鼘?shí)在太貴了，而且對(duì)于中、小型個(gè)、事業(yè)單位的局域網(wǎng)也根本用不上這1000Mbps的帶寬。
7．光纖解決方案
最后要談一點(diǎn)就是光纖的選擇了，如果你的布線(xiàn)中必須選用光纖，則在您的交換機(jī)選擇方案中可以有以下三種方案：其一選擇具有光纖接口的交換機(jī)；另外還可以在模塊結(jié)構(gòu)的交換機(jī)中加裝光纖模塊；最后一種就是加裝光纖與雙絞線(xiàn)的轉(zhuǎn)發(fā)器。第一種性能，但不夠靈活，而且價(jià)格較貴；第二種方案具有較強(qiáng)的靈活配置能力，性能也較好，但價(jià)格最貴；最后一種方案價(jià)格，但性能受影響較大。
好了，有關(guān)交換機(jī)的基本技術(shù)及選購(gòu)注意事項(xiàng)就簡(jiǎn)單介紹至此，下一篇就要正式介紹交換機(jī)的另一重要方面，即交換機(jī)的配置，這對(duì)于網(wǎng)管員來(lái)說(shuō)是非常重要，而且是必須掌握，敬請(qǐng)關(guān)注！