交換機基本原理簡化、低價、高性能和高端口密集特點的交換產品01定義第三層交換機第二層交換機三種交換技術目錄030204基本信息交換技術是一個具有簡化、低價、高性能和高端口密集特點的交換產品，體現了橋接技術的復雜交換技術在OSI參考模型的第二層操作。與橋接器一樣，交換機按每一個包中的MAC相對簡單地決策信息轉發。而這種轉發決策一般不考慮包中隱藏的更深的其他信息。與橋接器不同的是交換機轉發延遲很小，操作接近單個局域性能，遠遠超過了普通橋接互聯絡之間的轉發性能。定義定義交換技術允許共享型和專用型的局域段進行帶寬調整，以減輕局域之間信息流通出現的瓶頸問題?，F在已有以太、快速以太、FDDI和ATM技術的交換產品。類似傳統的橋接器，交換機提供了許多絡互聯功能。交換機能經濟地將絡分成小的沖突域，為每個工作站提供更高的帶寬。協議的透明性使得交換機在軟件配置簡單的情況下直接安裝在多協議絡中；交換機使用現有的電纜、中繼器、集線器和工作站的卡，不必作高層的硬件升級；交換機對工作站是透明的，這樣管理開銷低廉，簡化了絡節點的增加、移動和絡變化的操作。交換機分為兩大類：第二層交換機和第三層交換機。第二層交換機第二層交換機近年來，人們越來越多地用一種新的稱為第二層交換機的設備來取代集線器，特別是在高速局域環境下。第二層交換機有時也被稱為交換集線器。集線器采用星形布局將站點與集線器相連。在這種布局中，來自任何站點的傳輸都會由集線器接收，然后在集線器的所有外出線路上重傳。因此為了避免沖突，一次只允許一個站點發送。集線器與簡單的總線布局相比有幾個優點。它利用了標準建筑物中布好的電纜作為實際的線路。另外，可以對集線器進行設置，使它能夠識別因故障而造成絡堵塞的站點，并將站點剔出絡。我們可以通過使用第二層交換機取得更高的性能。在這種情況下，中央集線器起交換機的作用，就像分組交換機或電路交換機。在第二層交換機中，來自某個站點的入口幀被交換到適當的出口線路上，然后交付到預期的目的點。與此同時，其他未使用的線路可用于交換其他通信量。第二層交換機有以下一些引人注目的優勢：1.從總線形局域或集線器局域轉變為交換局域，連接設備在軟件或硬件上不需要做任何修改。如果原來是以太局域，那么各連接設備繼續使用以太媒體接入控制協議來接入局域。從連接設備的角度來看，接入邏輯沒有任何改變。2.每個連接設備都有相當于原來整個局域的容量的專用容量，只要第二層交換機有足夠的容量為所有連接設備服務。第三層交換機第三層交換機第二層交換機提供的性能越來越好，可以滿足個人計算機、工作站以及服務器產生的大通信量。但是，隨著一幢樓或樓群中的設備數量不斷增加，第二層交換機也顯露出不足之處。尤其是出現了兩個問題：廣播超負荷和缺少多鏈路。為此，有些運營商推出了第三層交換機，它在硬件上實現了路由器的分組轉發邏輯。市場上有多種不同的第三層交換機體制，不過從本質上看，可以把它們分為兩大類：分組式交換機和基于流的交換機。分組式交換機與傳統路由器的操作方式相同。由于轉發邏輯由硬件實現，與基于軟件的路由器相比，分組式交換機在性能上呈數量級地增長。基于流的交換機試圖通過識別具有相同源點和終點的IP分組流來提高性能。具體做法是通過觀察當前通信量或是在分組首部中使用特殊的流標簽（在IPv6中允許，但在IPv4中不可以）。一旦流被識別后，就可以建立一條經過絡預先定義的路由，以此加快轉發處理速度。同樣，它與完全基于軟件的路由器相比，大大提高了性能。三種交換技術端口交換信元交換幀交換三種交換技術端口交換端口交換技術最早出現在插槽式的集線器中，這類集線器的背板通常劃分有多條以太段（每條段為一個廣播域），不用橋或路由連接，絡之間是互不相通的。以太主模塊插入后通常被分配到背板的某個段上，端口交換用于將以太模塊的端口在背板的多個段之間進行分配、平衡。根據支持的程度，端口交換還可細分為：模塊交換：將整個模塊進行段遷移。端口組交換：通常模塊上的端口被劃分為若干組，每組端口允許進行段遷移。端口級交換：支持每個端口在不同段之間進行遷移。這種交換技術是基于OSI第一層上完成的，具有靈活性和負載平衡能力等優點。如果配置得當，那么還可以在一定程度進行客錯，但沒有改變共享傳輸介質的特點，自而未能稱之為真正的交換。幀交換幀交換是應用最廣的局域交換技術，它通過對傳統傳輸媒介進行微分段，提供并行傳送的機制，以減小沖突域，獲得高的帶寬。一般來講每個公司的產品的實現技術均會有差異，但對絡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，交換機只讀出絡幀的前14個字節，便將絡幀傳送到相應的端口上。·存儲轉發：通過對絡幀的讀取進行驗錯和控制。前一種方法的交換速度非常快，但缺乏對絡幀進行更高級的控制，缺乏智能性和安全性，同時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作為重點。有的廠商甚至對絡幀進行分解，將幀分解成固定大小的信元，該信元處理極易用硬件實現，處理速度快，同時能夠完成高級控制功能，如優先級控制。信元交換ATM技術代表了絡和通訊技術發展的未來方向，也是解決絡通信中眾多難題的一劑“良藥”，ATM采用固定長度53個字節的信元交換。由于長度固定，因而便于用硬件實現。ATM采用專用的非差別連接，并行運行，可以通過一個交換機同時建立多個節點，但并不會影響每個節點