1、交換機的重要技術參數第一頁，共27頁。端口帶寬端口帶寬是一個交換機的最基本技術指標，反映了交換機的網絡連接性能。n10/100Mb/sn100Mb/sn1000Mb/sn10Gb/s第二頁，共27頁。支持的標準和協議n局域網交換機所支持的協議和標準內容直接決定了交換機的網絡適應能力。n二層協議：IEEE802.3x、IEEE802.3ad、IEEE802.1p、IEEE802.1x、IEEE802.3ab、 IEEE802.1w、 IEEE802.1Q(GVRP)、IEEEE802.1d、IEEE802.1s、IGMP Snooping、LLDPn三層協議：OSPF、RIPV1、RIPV2、P

2、IM（DM/SM）、VRRP、IGMP第三頁，共27頁。 背板帶寬 背板帶寬是指交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。一臺交換機如果可能實現全雙工無阻塞交換，那么，它的背板帶寬值應該大于“端口總數最大端口帶寬2”。由于所有端口間的通訊都需要通過背板完成，所有背板所能夠提供的帶寬就成為端口間并發通訊時的瓶頸。帶寬越大，能夠給各通訊端口提供的可用帶寬越大，數據交換速度越快，帶寬越小，則能夠給各通訊端口提供的可用帶寬越小，數據交換速度也就越慢。因此，背板帶寬越大，交換機的傳輸速率則越快。 第四頁，共27頁。數據轉發技術轉發技術是指交換機所采用的用于決定如何轉發數據包的轉發機制。各

3、種轉發技術各有優缺點。n直通轉發技術：（Cut-through） n存儲轉發技術：（Store-and-Forward） n碎片隔離式（Fragment Free） 第五頁，共27頁。直通轉發技術：（Cut-through） 交換機一旦解讀到數據包目的地址，就開始向目的端口發送數據包。通常，交換機在接收到數據包的前6個字節時，就已經知道目的地址，從而可以決定向哪個端口轉發這個數據包。直通轉發技術的優點是轉發速率快、減少延時和提高整體吞吐率。其缺點是交換機在沒有完全接收并檢查數據包的正確性之前就已經開始了數據轉發。這樣，在通訊質量不高的環境下，交換機會轉發所有的完整數據包和錯誤數據包，這實際上是

4、給整個交換網絡帶來了許多垃圾通訊包，交換機會被誤解為發生了廣播風暴。總之，直通轉發技術適用與網絡鏈路質量較好、錯誤數據包較少的網絡環境。第六頁，共27頁。存儲轉發技術存儲轉發技術要求交換機在接收到全部數據包后再決定如何轉發。這樣一來，交換機可以在轉發之前檢查數據包完整性和正確性。其優點是：沒有殘缺數據包轉發，減少了潛在的不必要數據轉發。能支持不同速度的I/O端口間的交換。其缺點是：轉發速率比直接轉發技術慢。所以，存儲轉發技術比較適應與普通鏈路質量的網絡環境第七頁，共27頁。碎片隔離式（Fragment Free） 這是介于直通式和存儲轉發式之間的一種解決方案。它在轉發前先檢查數據包的長度是否夠

5、64個字節（512 bit），如果小于64字節，說明是假包（或稱殘幀），則丟棄該包；如果大于64字節，則發送該包。該方式的數據處理速度比存儲轉發方式快，但比直通式慢，但由于能夠避免殘幀的轉發，所以被廣泛應用于低檔交換機中。第八頁，共27頁。單/多MAC地址類型 單MAC交換機的每個端口只有一個MAC硬件地址。多MAC交換機的每個端口捆綁有多個MAC硬件地址。單MAC交換機主要設計用于連接最終用戶。它們不能用于連接集線器或含有多個網絡設備的網段。多MAC交換機在每個端口有足夠存儲體記憶多個硬件地址。多MAC交換機的每個端口可以看作是一個集線器，而多MAC交換機可以看作是集線器的集線器。每個廠商的

6、交換機的存儲體Buffer的容量大小各不相同。這個Buffer容量的大小限制了這個交換機所能夠提供的交換地址容量。一旦超過了這個地址容量，有的交換機將丟棄其它地址數據包，有的交換機則將數據包復制到各個端口不作交換。第九頁，共27頁。MAC地址表 交換機之所以能夠直接對目的節點發送數據包，而不是像集線器一樣以廣播方式對所有節點發送數據包，最關鍵的技術就是交換機可以識別連在網絡上的節點的網卡MAC地址，并把它們放到一個叫做MAC地址表的地方。這個MAC地址表存放于交換機的緩存中，并記住這些地址，這樣一來當需要向目的地址發送數據時，交換機就可在MAC地址表中查找這個MAC地址的節點位置，然后直接向這

7、個位置的節點發送。所謂MAC地址數量是指交換機的MAC地址表中可以最多存儲的MAC地址數量，存儲的MAC地址數量越多，那么數據轉發的速度和效率也就越高。第十頁，共27頁。MAC地址表大小 但是不同檔次的交換機每個端口所能夠支持的MAC數量不同。在交換機的每個端口，都需要足夠的緩存來記憶這些MAC地址，所以Buffer（緩存）容量的大小就決定了相應交換機所能記憶的MAC地址數多少。通常交換機只要能夠記憶1024個MAC地址基本上就可以了，而一般的交換機通常都能做到這一點，所以如果對網絡規模不是很大的情況下，這參數無需太多考慮。當然越是高檔的交換機能記住的MAC地址數就越多，這在選擇時要視所連網絡

8、的規模而定了。 第十一頁，共27頁。MAC地址表第十二頁，共27頁。可擴展性n堆疊n模塊化第十三頁，共27頁。延時：（Latency） 交換機延時是指從交換機接收到數據包到開始向目的端口復制數據包之間的時間間隔。有許多因素會影響延時大小，比如轉發技術等等。采用直通轉發技術的交換機有固定的延時。因為直通式交換機不管數據包的整體大小，而只根據目的地址來決定轉發方向。所以，它的延時是固定的，取決于交換機解讀數據包前6個字節中目的地址的解讀速率。采用存儲轉發技術的交換機由于必須要接收完了完整的數據包才開始轉發數據包，所以它的延時與數據包大小有關。數據包大，則延時大；數據包小，則延時小。第十四頁，共27

9、頁。管理功能：（Management） 交換機的管理功能是指交換機如何控制用戶訪問交換機，以及用戶對交換機的可視程度如何。通常，交換機廠商都提供管理軟件或滿足第三方管理軟件遠程管理交換機。一般的交換機滿足SNMP MIB I / MIB II統計管理功能。而復雜一些的交換機會增加通過內置RMON組（mini-RMON）來支持RMON主動監視功能。有的交換機還允許外接RMON探監視可選端口的網絡狀況。第十五頁，共27頁。外接監視支持一些交換機廠商提供監視端口（monitoring port），允許外接網絡分析儀直接連接到交換機上監視網絡狀況。但各個廠商的實現方法各不相同。第十六頁，共27頁。生成

10、樹：（Spanning Tree） 由于交換機實際上是多端口的透明橋接設備，所以交換機也有橋接設備的固有問題-拓撲環問題（Topology Loops）。當某個網段的數據包通過某個橋接設備傳輸到另一個網段，而返回的數據包通過另一個橋接設備返回源地址。這個現象就叫拓撲環。一般，交換機采用擴展樹協議算法讓網絡中的每一個橋接設備相互知道，自動防止拓撲環現象。交換機通過將檢測到的拓撲環中的某個端口斷開，達到消除拓撲環的目的，維持網絡中的拓撲樹的完整性。在網絡設計中，拓撲環常被推薦用于關鍵數據鏈路的冗余備份鏈路選擇。所以，帶有擴展樹協議支持的交換機可以用于連接網絡中關鍵資源的交換冗余。 第十七頁，共27

11、頁。全雙工：（Full Duplex） 全雙工端口可以同時發送和接收數據，但這要交換機和所連接的設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點： 1、高吞吐量（Throughput）：兩倍于單工模式通信吞吐量。 2、避免碰撞（Collision Avoidance）：沒有發送/接收碰撞。 3、突破長度限制（Improved Distance Limitation）：由于沒有碰撞，所以不受CSMA/CD鏈路長度的限制。通信鏈路的長度限制只與物理介質有關。 現在支持全雙工通信的協議有：快速以太網、千兆以太網和ATM。 第十八頁，共27頁。高速端口集成 交換機可以提供高帶寬管道（固定端口、可選模塊或多鏈路隧道）滿足交換機的交換流量與上級主干的交換需求。防止出現主干通信瓶頸。常見的高速端口有： FDDI：應用較早，范圍廣。但有協議轉換花費。Fast Ethernet / Gigabit Ethernet：連接方便，協議轉換費用少；但受到網絡規模限制。ATM：可提供高速交換