基礎(chǔ)知識(shí)

    ●交換機(jī)與集線器的區(qū)別

    交換機(jī)和集線器在外觀上非常相似，而我們?cè)趺捶直嫠鼈冎g的區(qū)別呢?交換機(jī)（Switch）是工作在第二層即數(shù)據(jù)鏈路層的一種設(shè)備，它根據(jù)MAC地址對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。集線器（HUB）是一種工作在物理層的設(shè)備，它并不提供數(shù)據(jù)交換的功能。它相當(dāng)于一根線纜，把各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，而交換機(jī)卻能夠?yàn)槿我鈨蓚€(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間提供一條數(shù)據(jù)通道，防止了沖突的產(chǎn)生，能夠滿足目前用戶對(duì)數(shù)據(jù)高速交換的需求。

    ●交換機(jī)的分類

    交換機(jī)按轉(zhuǎn)發(fā)類型分為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和快速轉(zhuǎn)發(fā)兩類。

    存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)型交換機(jī)需要在完整的接收一個(gè)數(shù)據(jù)包后，對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行CRC校驗(yàn)，假如有錯(cuò)誤就丟棄該數(shù)據(jù)包，沒(méi)有錯(cuò)誤就轉(zhuǎn)發(fā)出去，這樣會(huì)產(chǎn)生一定的延遲，但是保證了數(shù)據(jù)完整性。

    快速轉(zhuǎn)發(fā)型交換機(jī)不對(duì)幀進(jìn)行校驗(yàn)，收到數(shù)據(jù)后就立即轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)速度較快，但同時(shí)也會(huì)把錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出去。

    擴(kuò)展功能

    當(dāng)你到市場(chǎng)上去詢問(wèn)交換機(jī)價(jià)格的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)同一廠商生產(chǎn)的同樣端口數(shù)的交換機(jī)，不同的型號(hào)間會(huì)有很大的價(jià)格差距。這是因?yàn)楦鲝S商針對(duì)不同類型的用戶開(kāi)發(fā)了許多擴(kuò)展功能。

    ●VlanVirtulLan虛擬局域網(wǎng)

    它可以根據(jù)用戶的邏輯特性把用戶劃分到不同的邏輯組，實(shí)現(xiàn)了在數(shù)據(jù)鏈路層上對(duì)不同的用戶組進(jìn)行隔離。比如，公司里的財(cái)會(huì)部和工程部都接入一臺(tái)交換機(jī)，它們實(shí)際上處于一個(gè)廣播域內(nèi)，互相都能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，這就出現(xiàn)了安全方面的問(wèn)題。因此，我們可以把這兩個(gè)部門(mén)在交換機(jī)上劃分到兩個(gè)不同的Vlan中，使它們擁有各自的廣播域，從而提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

    在市場(chǎng)上，交換機(jī)的Vlan功能可分為符合IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)的Vlan和基于端口的Vlan。IEEE802.1QVlan最多可支持4096個(gè)Vlan組，并可跨交換機(jī)實(shí)現(xiàn)。而基于端口的Vlan一般只能在一臺(tái)交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)，其Vlan信息并不會(huì)帶入與它連接的其它交換機(jī)上。

    ●服務(wù)質(zhì)量Qos

    語(yǔ)音、視頻等多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸提出了一定的實(shí)時(shí)性要求。實(shí)現(xiàn)Qos需要交換機(jī)按業(yè)務(wù)類型進(jìn)行流量轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)然業(yè)務(wù)等級(jí)劃分可根據(jù)用戶的實(shí)際情況來(lái)制定。

    ●三層路由功能

    通常，普通的交換機(jī)只工作在數(shù)據(jù)鏈路層上，路由器則工作在網(wǎng)絡(luò)層。而功能強(qiáng)大的三層交換機(jī)可同時(shí)工作在數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，并根據(jù)MAC地址或ip地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。但是要注重到三層交換機(jī)并不能完全取代路由器，因?yàn)樗饕菫榱藢?shí)現(xiàn)處于兩個(gè)不同子網(wǎng)的Vlan進(jìn)行通訊，而不是用來(lái)作數(shù)據(jù)傳輸?shù)膹?fù)雜路徑選擇。

    ●網(wǎng)管

    網(wǎng)管是指網(wǎng)絡(luò)治理員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)治理程序?qū)粨Q機(jī)進(jìn)行集中化治理的操作。一臺(tái)交換機(jī)所支持的治理程度反映了該設(shè)備的可治理性與可操作性。帶網(wǎng)管功能的交換機(jī)可對(duì)每個(gè)端口的流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，設(shè)置每個(gè)端口的速率，關(guān)閉/打開(kāi)端口連接。通過(guò)對(duì)交換機(jī)端口進(jìn)行監(jiān)測(cè)，便于對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量的區(qū)分和迅速進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)故障定義，提高了網(wǎng)絡(luò)的可治理性。

    除了以上介紹的功能外，目前一些新型的交換機(jī)還具有端口聚合、802.1X認(rèn)證、MAC地址捆綁等擴(kuò)展功能。

    安裝配置

    ●組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

    ①平面式結(jié)構(gòu)

    該方式使用同一型號(hào)的交換機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低的特點(diǎn)。平面式結(jié)構(gòu)又可分為級(jí)聯(lián)、端口聚合、堆疊三種方式。

    級(jí)聯(lián)方式（圖1）是最常用的一種組網(wǎng)方式，它通過(guò)交換機(jī)上的級(jí)聯(lián)口（UpLink）進(jìn)行連接。需要注重的是交換機(jī)不能無(wú)限制級(jí)聯(lián)，超過(guò)一定數(shù)量的交換機(jī)進(jìn)行級(jí)聯(lián)，最終會(huì)引起廣播風(fēng)暴，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能?chē)?yán)重下降。

    圖1

    端口聚合方式（圖2）相當(dāng)于用多個(gè)端口同時(shí)進(jìn)行級(jí)聯(lián)，它提供了更高的互聯(lián)帶寬和線路冗余，使網(wǎng)絡(luò)具有一定的可靠性。

    圖2

    堆疊方式（圖3）是通過(guò)在交換機(jī)的擴(kuò)展槽上插入堆疊模塊，使用專用的堆疊鏈路在交換機(jī)之間交換數(shù)據(jù)。堆疊后的交換機(jī)組可被看作為一臺(tái)交換機(jī)，它具有更好的交換能力和更高的端口密度。需要注重的是不同廠商生產(chǎn)的交換機(jī)是不能堆疊在一起的。

    圖3

    ②分層式結(jié)構(gòu)

    分層式組網(wǎng)（圖4）應(yīng)用于比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，按照功能可劃分為：接入層、匯聚層、核心層。

    圖4

    ●配置方法

    通常是具有擴(kuò)展功能的交換機(jī)才需要設(shè)置，而普通的交換機(jī)是不需要在上面進(jìn)行設(shè)置的。由于不同產(chǎn)品的設(shè)置界面有所不同，在這里就只是簡(jiǎn)單地介紹一下交換機(jī)的配置方法。

    首先，將串口線的一端連接到交換機(jī)的Console接口，另一端連接到計(jì)算機(jī)的串口。

    然后，運(yùn)行計(jì)算機(jī)上的超級(jí)終端程序，創(chuàng)建一個(gè)新連接，采用默認(rèn)屬性設(shè)置串口，再點(diǎn)擊連接。敲幾下回車(chē)后，就會(huì)出現(xiàn)字符形式的菜單界面。用戶可根據(jù)提示，設(shè)置一個(gè)用于治理交換機(jī)的服務(wù)器的IP地址和子網(wǎng)掩碼，這樣就可以通過(guò)Telnet和Web方式對(duì)交換機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程治理。

    選購(gòu)指南

    大家在購(gòu)買(mǎi)局域網(wǎng)交換機(jī)時(shí)應(yīng)該注重以下幾點(diǎn)：

    ●外形

    局域網(wǎng)交換機(jī)有兩種外形。一般小于16口的交換機(jī)為桌面式交換機(jī)。而16口以上的交換機(jī)為機(jī)架式交換機(jī)，可放入標(biāo)準(zhǔn)的19英寸機(jī)架或機(jī)柜中。有一些交換機(jī)除帶有固定的以太網(wǎng)接口外，往往還可提供1~2個(gè)擴(kuò)展槽，用于配置不同的擴(kuò)展模塊，如光收發(fā)模塊、三層交換模塊、堆疊模塊等。

    ●端口速率

    局域網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)該支持10Mbps、100Mbps和1000Mbps線路速率，以及以下幾種網(wǎng)絡(luò)：

    IEEE802.3非屏蔽雙絞線(UTP)上的10BASE-T以太網(wǎng)。

    IEEE802.3u非屏蔽雙絞線上的100BASE-T快速以太網(wǎng)。

    IEEE802.3ab5類UTP電纜上的1000BASE-TX千兆以太網(wǎng)。

    IEEE802.3z多模及單模光纖上的千兆以太網(wǎng)1000BASE-SX 和1000BASE-LX。

    目前市面上的主流產(chǎn)品是符合IEEE802.3、IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)的百兆級(jí)交換機(jī)。

    ●背板帶寬

    背板帶寬的計(jì)算方法是“背板帶寬=端口數(shù)×2×端口速率”（全雙工工作模式下），例如，一臺(tái)24口百兆交換機(jī)，其背板帶寬應(yīng)為24×2×100MB=4.8GB。假如一臺(tái)交換機(jī)的交換能力大于通過(guò)以上公式所計(jì)算出的帶寬，一般情況下該交換機(jī)配置有擴(kuò)展槽，多余的交換能力是為擴(kuò)展模塊所預(yù)備的。

    ●功能

    市場(chǎng)上的交換機(jī)的種類很多，可根據(jù)交換機(jī)的功能分為4類，大家在購(gòu)買(mǎi)時(shí)可按自己需要的功能進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)。

    ①普通交換機(jī)

    普通交換機(jī)提供了最基本的數(shù)據(jù)交換功能，不需要做任何設(shè)置。價(jià)格一般在1000元以內(nèi)。

    ②具有網(wǎng)管功能的智能型交換機(jī)

    該類交換機(jī)能夠提供IEEE802.1QVlan、IEEE802.1X端口認(rèn)證、堆疊、端口聚合、SNMP協(xié)議支持、MAC地址綁定、端口限速等擴(kuò)展功能。這類交換機(jī)的價(jià)格一般為3000~8000元。

    ③帶路由功能的三層交換機(jī)

    這類交換機(jī)在智能型交換機(jī)的基礎(chǔ)上還提供了三層路由功能，支持動(dòng)態(tài)路由協(xié)議（RIP1/2、OSPF）、靜態(tài)路由、訪問(wèn)控制列表等。價(jià)格在20000~80000元左右。

    ④高端核心交換機(jī)

    高端核心交換機(jī)一般采用箱式結(jié)構(gòu)，并提供多個(gè)擴(kuò)展槽，還可根據(jù)用戶的需求配置不同的功能板和接口板。這類交換機(jī)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速度高、接口豐富、穩(wěn)定性好，非常適合在大型網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。

    推薦產(chǎn)品

    ●3Com交換機(jī)

    3ComSuperStack3Switch 4400（圖5）在一個(gè)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的平臺(tái)上提供了高性能的10/100Mbps以太網(wǎng)交換功能，是新一代的智能化局域網(wǎng)交換機(jī)，SuperStack 3 Switch 4400對(duì)于所有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都是理想的選擇。

    圖5

    該交換機(jī)擁有24個(gè)端口，在所有10/100Mbps端口上和兩個(gè)上行線路模塊上提供全線速性能，可完全支持網(wǎng)絡(luò)電話、彈性堆疊、基于硬件的數(shù)據(jù)包檢查、識(shí)別和分類等功能。這些增強(qiáng)的功能與3ComNetworkSupervisor（3Com的免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)治理軟件）的組合使得SuperStack3 Switch 4400適用于任何規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。

    ●CiscoCatalyst2950系列

    固定安裝的快速以太網(wǎng)桌面交換機(jī)CiscoCatalyst2950系列（圖6）可以為局域網(wǎng)提供極佳的性能和功能。這些獨(dú)立的10/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)能夠提供增強(qiáng)的服務(wù)質(zhì)量（QoS）和組播治理特性，這些功能都由基于Web的Cisco集群治理套件（CMS）和集成的CiscoIOS軟件來(lái)進(jìn)行治理，該系列的交換機(jī)非常適合應(yīng)用于中等規(guī)模的公司和企業(yè)分支機(jī)構(gòu)辦公室。

    圖6

    Catalyst2950系列包括2950T-24、2950-24、2950-12和2950C-24交換機(jī)。