以太網交換機的堆疊與級聯基礎（上）

2019-11-05 01:30:27

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當單一交換機所能夠提供的端口數量不足以滿足網絡計算機的需求時，必須要有兩個以上的交換機提供相應數量的端口，這也就要涉及到交換機之間連接的問題。從根本上來講，交換機之間的連接不外乎兩種方式，一是堆疊，一是級聯。
　　
　　1． GBIC和SFP
　　（1）GBIC
　　
　　Cisco GBIC（GigaStack Gigabit Interface Converter）是一個通用的、低成本的千兆位以太網堆疊模塊，可提供Cisco交換機間的高速連接，既可建立高密度端口的堆疊，又可實現與服務器或千兆位主干的連接，為快速以太網向千兆以太網的過渡，提供了廉價的、高性能的選擇方案。此外，借助于光纖，還可實現與遠程高速主干網絡的連接。GBIC模塊分為兩大類，一是普通級聯使用的GBIC模塊，二是堆疊專用的GBIC模塊。
　　
　　● 級聯GBIC模塊
　　
　　級聯使用的GBIC模塊分為4種，一是1000Base-T GBIC模塊（如圖1所示），適用于超五類或六類雙絞線，最長傳輸距離為100米；二是1000Base-SX GBIC模塊（如圖2所示），適用于多模多纖（MMF），最長傳輸距離為500米；三是1000Base-LX/LH GBIC模塊，適用于單模光纖（SMF），最長傳輸距離為10千米；四是1000Base-ZX GBIC，適用于長波單模光纖，最長傳輸距離為70千米~100千米。
　　　

　　圖1 1000Base-T GBIC模塊
　　　

　　圖2 1000Base-SX GBIC模塊
　　
　　GBIC模塊安裝于千兆以太網模塊的GBIC插槽中，用于提供與其他交換機和服務器的千兆位連接。如圖3所示為安裝在Cisco Catalyst 4006千兆以太網模塊中的GBIC。
　　　

　　圖3 安裝在GBIC插槽中的GBIC模塊
　　● 堆疊GBIC模塊
　　
　　堆疊GBIC模塊用于實現交換機之間的廉價千兆連接。如圖4所示為適用于Cisco Catalyst 2950/3550的GigaStack GBIC堆疊模塊。需要注重的是，GigaStack GBIC專門用于交換機之間的千兆位堆疊，GigaStack GBIC之間的連接采用專門的堆疊電纜。
　　　

　　圖4 Cisco GigaStack GBIC堆疊模塊和電纜
　　（2）SFP
　　
　　SFP（Small Form-factor Pluggables）可以簡單的理解為GBIC的升級版本。SFP模塊（如圖5所示）體積比GBIC模塊減少一半，可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口數量。由于SFP模塊在功能上與GBIC基本一致，因此，也被有些交換機廠商稱為小型化GBIC（Mini-GBIC）。
　　

　　圖5 SFP模塊
　　
　　2．交換機的堆疊
　　提供堆疊接口的交換機之間可以通過專用的堆疊線連接起來。通常，堆疊的帶寬是交換機端口速率的幾十倍，例如，一臺100Mbps交換機，堆疊后兩臺交換機之間的帶寬可以達到幾百兆甚至上千兆。多臺交換機的堆疊是靠一個提供背板總線帶寬的多口堆疊母模塊與單口的堆疊子模塊相聯實現的，并插入不同的交換機實現交換機的堆疊。
　　
　　但是，并不是所有的交換機都支持堆疊的，這取決于交換機的品牌、甚至是型號是否支持堆疊。
　　
　　堆疊不僅通常需要使用專門的堆疊電纜，而且甚至需要專門的堆疊模塊，如Cisco GigaStack GBIC。另外，同一疊堆中的交換機必須是同一品牌，否則，根本沒有辦法堆疊。因此，假如預備使用堆疊的方式擴充端口，就必須事先做好購置計劃。
　　
　　交換機的堆疊是擴展端口最快捷、最便利的方式。堆疊的優點實在多多，主要包括以下幾個方面：
　　
　　● 高密度端口
　　
　　不同品牌的交換機支持堆疊的層數有所不同，一般情況下，最少可堆疊2層，而最多可堆疊至8層，因此，可在一個狹小的空間內為密集的計算機網絡提供上百個端口。
　　
　　● 便于治理
　　
　　一個疊堆的若干臺交換機可視為一臺交換機進行治理，只需賦予其1個ip地址，即可通過該IP地址對所有的交換機進行治理，從而大大減少了治理的強度和難度，極大地節約了治理成本。

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