“baby”通过精心收集,向本站投稿了10篇怎样打造第三层交换机的VLAN技术,下面是小编整理后的怎样打造第三层交换机的VLAN技术,欢迎您阅读分享借鉴,希望对您有所帮助。

篇1:怎样打造第三层交换机的VLAN技术
VLAN 作为一种新一代的网络技术,它的出现为解决网络站点的灵活配置和网络安全性等问题提供了良好的手段,下面就像大家讲解下第三层交换机更新VLAN技术,
过滤服务功能用来设定界限,以限制不同的VLAN 的成员之间和使用单个MAC 地址和组MAC 地址的不同协议之间进行帧的转发。帧过滤依赖于一定的规则,交换机根据这些规则来决定是转发还是丢弃相应的帧。
早期的802.1d 标准(1993 ),定义的基本过滤服务规定,交换机必须广播所有的组MAC 地址的包到所有的端口。新的802.1d 标准( )定义的扩展过滤服务规定,对组MAC 地址的包也可以进行过滤,对于交换机的外连端口要过滤掉所有的组播地址包。
如果没有设置静态的或者动态的过滤条件,交换机将采用缺省的过滤条件。扩展过滤服务功能使用GMRP(Group Multicast Registration Protocol) ,通过产生、删除一个组或者组成员,来控制交换机的动态组转发和组过滤。
交换机和工作站使用GMRP 来申明他们是否愿意接收一个组MAC 地址的帧。GMRP 协议在网上的交换机之间传波这样的组信息,使得交换机能够更新它们的过滤信息以实现扩展服务功能。
交换机在不做任何配置的情况下,就具有过滤服务和扩展过滤服务功能。对旧的交换机、集线器、路由器,由于它不支持动态的组播地址过滤,因而在与它们连接的相应端口要进行扩展过滤配置。
交换机根据过滤数据库来进行帧的过滤,交换机可以通过动态学习和手工配置两种方式来维护过滤数据库。交换机检查过滤数据库,根据以下条件来决定某个MAC 地址或者某个VLAN 标识的包是否应该转发到某一个端口:
在第二层,可以支持基于端口的VLAN 和基于MAC 地址的VLAN 。基于端口的VLAN 可以快速的划分单个交换机上的冲突域,基于MAC 地址的VLAN 可以支持笔记本电脑的移动应用。
第三层交换机的第三层VLAN ,不仅可以手工配置,也可以由交换机自动产生。交换机通过对数据包的分析后,自动配置VLAN ,自动更新VLAN 的成员。第三层交换机能够工作在以DHCP(Dynamic Host Control Protocol)分配IP 地址的网络环境中,
交换机能自动发现IP 地址,动态产生基于IP 子网的VLAN ,当通过DHCP 分配一个新的IP 地址时,第三层交换机能很快的定位这个地址。第三层交换机通过IGMP 、GMRP 、ARP 和包探测技术来更新其三层的VLAN 成员组。通过基于Web 的网络管理界面,可以对自动学习的范围进行设定:自动学习可以是完全不受限、部分受限或者完全禁止。
VLAN 通过对发送和过滤的限制提高了网络的性能。第三层交换机通过侦听来更新VLAN 成员表,根据数据包头的成员信息来做出转发或过滤决定。下面是交换机处理VLAN 的几个过程。
数据帧入站:
交换机根据入站数据帧的VLAN 标识号(VID )将它们分类,无标号的为一类,标号相同的为一类。交换机根据VID 来决定转发或者丢弃一个数据包,同时交换机也可以分配一个VID 给一个无标记帧或者贴了优先级标记的帧。
VLAN 标记:
如果一个数据帧没有标记VID ,交换机将会分配一个VID 给它,并把这个VID 插到它的帧头中,这个过程叫做贴VLAN 标签。交换机通过这个过程来处理包的转发,来填写数据帧的VLAN 或者优先级信息的标记字段。
管理员可以设置优先级别来选择VLAN 类型,选择VID 值。交换机的缺省设置,首先选择的是贴IP 子网信息,然后是网络协议,然后是MAC 地址,然后是数据帧入站的端口。
为防止计算机网络中信息传输出现拥挤而采取的一种措施。流量控制可在网络的多个层次上实现。例如在TCP/IP 网络环境中,可在第三层即网络层上用ICMP 协议采用抑制信源的办法实现流量控制。
该机制是在点到点链路上的两个站之间建立的。如果接收站端拥塞,那么它可以将一个叫做“暂停帧”的帧发回连接另一端的始发站点,指示始发站点在某一具体时段停止发送数据包。
在发送更多的数据之前,发送站要等待这种请求时间。接收站还能够以零等待时间将一个帧发回始发站点,指示始发站点再次开始发送数据。更复杂的办法可以连续改变发送频率,例如在网络第四层即传输层上采用的窗口机制就属于这种流量控制方法。
篇2:视点:第三层交换机技术简介
第三层交换机有很多值得学习的地方,这里我们主要介绍第三层交换机技术的基础知识,交换机是构建网络平台的“基石”,又称网络开关,它也属于集线器的一种,但是和普通的集线器功能上有较大区别。普通的集线器仅起到数据接收发送的作用,而第三层交换机则可以智能的分析数据包,有选择的将其发送出去。
举个例子来说:我们发出了一批专门发给某个人的数据包,如果是在使用普通集线器的网络环境中,则每个人都能看到这个数据包。而在使用了交换机的网络环境中,第三层交换机将分析这个数据包是发送给谁的,之后将其进行打包加密,此时只有数据包的接收人才能收到。
从广义上来看,交换机分为两种:广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域,提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络,用于连接终端设备,如PC机及网络打印机等。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的,一般来讲,企业级交换机都是机架式,部门级交换机可以是机架式(插槽数较少),也可以是固定配置式,而工作组级交换机为固定配置式(功能较为简单)。另一方面,从应用的规模来看,作为骨干交换机时,支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机,支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机,而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。以下若不特殊说明,所提到的交换机指的都是局域网交换机。
众所周知,交换机工作在OSI参考模型的第二层――数据链路层上,主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。物理编址(相对应的是网络编址)定义了设备在数据链路层的编址方式;网络拓扑结构包括数据链路层的说明,定义了设备的物理连接方式,如星型拓扑结构或总线拓扑结构等;错误校验向发生传输错误的上层协议告警;数据帧序列重新整理并传输除序列以外的帧;流控可以延缓数据的传输能力,以使接收设备不会因为在某一时刻接收到了超过其处理能力的信息流而崩溃。目前第三层交换机还具备了一些新的功能,如对VLAN的支持、对链路汇聚的支持,甚至有的具有防火墙的功能,这就是第三层交换机所具有的功能。所谓的第三层交换机就是在基于协议的VLAN划分时,增加了路由功能。
交换机技术现状及趋势分析
第三层交换是采用 Intranet的关键,它将第二层交换机和第三层路由器两者的优势结合成一个灵活的解决方案,可在各个层次提供线速性能。这种集成化的结构还引进了策略管理属性,它不仅使第二层与第三层相互关联起来,而且还提供流量优先化处理、安全以及多种其它的灵活功能,如链路汇聚、VLAN和 Intranet的动态部署。第三层交换机分为接口层、交换层和路由层三部分。接口层包含了所有重要的局域网接口:10/100M以太网、千兆以太网、FDDI和 ATM。交换层集成了多种局域网接口并辅之以策略管理,同时还提供链路汇聚、VLAN和Tagging机制。路由层提供主要的 LAN路由协议:IP、IPX和 AppleTalk,并通过策略管理,提供传统路由或直通的第三层转发技术。策略管理和行政管理使网络管理员能根据企业的特定需求调整网络。
相对第三层,第二层被采用的程度决定了所谓的网络控制分类,一个纯第二层的解决方案,是最便宜的方案,但它在划分子网和广播限制等方面提供的控制也最少。而第三层交换机能为分类中的所有层次提供动态的集成支持,
传统的通用路由器与外部的交换机一起使用也能达到此目的,但是与这种解决方案相比,第三层交换机需要更少的配置,更小的空间,更少的布线,价格更便宜,并能提供更高更可靠的性能。第三层交换机基本上具有了传统交换机的所有功能,以第三层交换机为准,交换机具体技术实现包括:
1.可编程ASIC
ASIC是专用于优化第二层处理的专用集成电路,是当今联网解决方案的核心,它将多项功能集成在一个芯片上,具有设计简单、高可靠性、低电源消耗、更高的性能和成本更低等优点。
2.分布式流水线
有了分布式流水线,多个分布式的转发引擎能快速地独立传送数据包。在单个流水线中,多个 ASIC芯片同时处理多个帧。这种并发性和流水线可将转发性能提高到一个新高度:在所有的端口上实现点播(Unicast)、广播(Broadcast)和组播(Multicast)的线速性能。
3.动态可扩展的内存
对于先进的局域网交换产品,真实的性能是建立在智能化的存储器系统之上的。第三层交换机将存储器的一部分直接与转发引擎相关联。增加更多的接口模块,包括各自的转发引擎,存储器也相应地扩展了。并通过流水线式的ASIC处理,动态地构造缓存,增加了内存的使用率,系统也能够处理大的突发数据流而不丢包。
4.先进的队列机制
即使网络设备有突出性能,也会受到其所联接网段上的拥挤带来的损害。传统上,通过一个端口的流量必须在只有一个输出队列的缓存中保存,不论它的优先级是多大,也必须按照先进先出的方式被处理。当队列满的时候,任何超出的部分都将被丢弃。此外,当队列变长时,延时也增加了。这个特点使得在传统的以太网上运行实时的事务处理及多媒体应用变得非常困难。基于这种原因,许多网络设备厂商开发了新技术,可在一个以太网段上提供不同的服务级别,同时提供对延时和抖动的控制。这样就引进了每端口有不同级别队列的机制。
这种队列能更好地区分不同的流量级别,以便将网络更接近地与高性能应用匹配。像多媒体和实时数据流这样的数据包被放进高优先级队列。使用加权公平排队算法,可以更频繁地处理高优先级队列,但又不会置低优先级队列于不顾。传统应用的用户不会察觉到响应时间和吞吐量的变化,而那些使用紧急应用的用户则可得到及时的响应。
5.自动流量分类
有些数据流比其它数据流更重要。使用自动流量分类,第三层交换机可以指示数据包流水线区分用户指定的数据流,从而实现低延时、高优先级传输及避免拥塞。
6.智能许可权控制
第三层交换机提供多种安全机制,并使用流量分类器,管理员可以限制任何被识别的数据流,包括限制对服务器的访问及排除无用的协议广播。这一点是网络技术领域里的突破性进展,即提供线速防火墙。
7. 动态流量监督
流量的分类、优先化处理以及资源保留使企业网和Intranet管理员能将精力集中在更重要的事情上,即传统的和下一代的应用。但有一个事情还需要去做,那就是流量监督。流量监督不太算是一个策略机制,因为它实际上是一个保护机制。它监视流量和网络的拥塞情况,并对这些情况作出动态的响应,以保证所有的网络元素(终端用户和网络本身)都置于控制之下并能最佳运行。
为了在拥塞的局域网上进行优先化处理,许多第三层交换机使用了IEEE 802.1p的服务级别。为了避免拥塞,高性能第三层交换机甚至采用了更先进的技术来动态地监视输出队列的大小,以便发现一个端口是否将变得拥挤。通过控制队列的大小和拥塞,网络可以维持对延时敏感的数据流所需的极限。
8.可扩展的RMON实现
对RMON的支持已经成为进行主动和广泛的网络管理一个不可缺少的组成部分。RFC 1757定义的MIB含有物理层和MAC层的统计数据,RFC 定义的RMON 2将统计数据的采集扩展至网络层以上。
篇3:企业怎样正确选择第三层交换机
第三层交换机有很多值得学习的地方,这里我们主要介绍企业如何选择第三层交换机,目前,第三层交换机呈现出较强的增长趋势,正在局域网中取代路由器,其巨大的市场潜力正在吸引着大批国内外厂商加入角逐,可喜的是国内厂商在关键技术方面已经开发出了自已的ASIC芯片和网管软件,从而为用户在品牌的选择上提供了广阔的空间。
目前,国内市场主要厂商有Cisco、3Com、安奈特、Extreme、Fountry、Avaya、Nortel、Entersys、D-Link、SVA、神州数码网络、华为、同方网络、清华比威和TCL等。面对如此丰富多彩的品牌,用户在选择时要从哪些方面入手是必须解决的问题。对于第三层交换机的选择,由于不同用户的网络结构和应用都会有所不同,所以在选择第三层交换机的侧重点也就有所不同。但对于用户而言,一般要注意如下几方面。
1.注重满配置时的吞吐量 与任何电子产品一样,选择第三层交换机时,首先要分析各种产品的性能指标,然而面对诸如交换容量(Gbps)、背板带宽(Gbps)、处理能力(Mpps)、吞吐量(Mpps)等众多技术指标,您最好还是紧紧抓住“满配置时的吞吐量”这个指标,因为其他技术指标用户一般没有能力进行测量,惟有吞吐量是用户可以使用Smart Bits和IXIA等测试仪表直接测量和验证的指标。
2.分布式优于集中式 不同品牌的交换机所采用的交换机技术也不同,主要可分为集中式和分布式两类。传统总线式交换结构模块是集中式,现代交换矩阵模块是分布式。由于企业内联网中运行的音频、视频及数据信息量越来越大,使之对交换机处理能力的要求也越来越高,为了实现在高端口密度条件下的高速无阻塞交换,采用分布式第三层交换机是明智的选择。因为总线式交换机模块在以太网环境下,仍然避免不了冲突,而矩阵式恰恰避免了端口交换时的冲突现象。
3.关注延时与延时抖动指标 企业内联网几乎都是高速局域网,其目的之一就是为了音频和视频等大容量多媒体数据的传输,而这些大容量多媒体数据包最忌因延时较长和数据包丢失使信息传输产生抖动。有些传统集中式交换机的延时高达2ms,而某些现代分布式交换机的延时只有10ms左右,两者相差上百倍。而导致延时过高的原因通常包括阻塞设计的交换结构和过量使用缓冲等,所以,关注延时实际上需要关注产品的模块结构。
4.性能稳定 第三层交换机多用于骨干和汇聚层,如果性能不稳定,则会波及网络系统的大部分主机,甚至整个网络系统。所以,只有性能稳定的第三层交换机才是网络系统连续、可靠、安全和正常运行的保证。当然,性能稳定看似抽象,似乎需要历史检测才能有说服力,
其实不然,由于设备性能实际上是通过多项基本技术指标和市场声誉来实现的。所以,您可以通过吞吐量、延迟、丢帧率、地址表深度、线端阻塞和多对一功能等多项指标以及市场应用调查来确定。
5.安全可靠 作为网络核心设备的第三层交换机,自然是 攻击的重要对象,这就要求必须将第三层交换机纳入网络安全防护的范围。当然,这里所说的“安全可靠”,应该包括第三层交换机的软件和硬件。所以,从“安全”上讲,配备支持性能优良、没有安全漏洞防火墙功能的第三层交换机是非常必要的。从“可靠”上看,因客观上任何产品都不能保证其不发生故障,而发生故障时能否迅速切换到一个好设备上是需要关心的问题。另外,在硬件上要考虑冗余能力,如电源、管理模块和端口等重要部件是否支持冗余,这对诸如电信、金融等对安全可靠性要求高的用户尤其重要。还有就是散热方式,如散热风扇等设置是否合理等。最后,对宽带运营商来说,认证功能也是考察的重要方面。以前交换机是给企业用的,上了网就直接连出去了,不需要认证。而宽带运营商则需要确认用户是否记录在案。用户访问Internet时出现了一个窗口,输入用户名和密码才能通过认证,所以宽带运营商的第三层交换机还应支持一些特殊的协议如802.1x等,以实现认证。
6.功能齐全 产品不但要满足现有需求,还应满足未来一段时间内的需求,从而给用户一个增值空间。如当公司员工增加时,可以插上模块来扩充而不必淘汰原有设备。还有一些功能,如组播、QoS、端口干路(Port Trunking)、802.1d跨越树(Spanning Tree)以及是否支持RIP、OSPF等路由协议,对第三层交换机来说都是十分重要的。以组播为例,在VOD应用中,如果一组用户同时点播一个节目,用组播协议可以保证交换机在高密度视频流点播时非常顺畅地进行数据处理,反之,如果交换机不支持组播协议,则占用的带宽就相当大。再如QoS功能可以根据用户不同需求将其划分为不同等级,可以使宽带运营商按端口流量计费,从而为不同用户提供不同服务。另外,访问列表功能。如果在接入层划分VLAN,则不同VLAN用户间是不能通讯的,因为这是基于第二层的VLAN。若想通讯,必须通过第三层。
如企业的财务部与市场部,一般都不来往,若有用户需要访问,则网管人员可以通过第三层交换机进行一个简单命令行设置,使VLAN间正常通讯,这就是访问列表功能。它是从路由器移植到第三层交换机上的一个功能,可以实现不同VLAN间的单向或双向通讯。如果发现外部某IP地址总发送无用数据包到自己网络上,则可以在访问列表中设置,禁止其发送数据包。另外,在服务、产品的易用性和性价比方面也是重点考察的对象。
篇4:改进的第三层交换机技术讲解
三层交换机的最重要的功能是加快大型局域网络内部的数据的快速转发,不然就退而求其次,让三层交换机也兼为网际互连,在用户和同一服务器间进行传输,
目前组网用户对设备性能的要求越来越高,这也成为第三层交换机快速发展的一个动力,满足用户其他更多的需求,随着行业信息化和中小企业信息化进程的加快,网络建设的热点正在由网络的核心转向边缘。
网络建设重点向接入和应用的迁移,为交换机带来了市场的“黄金”机会。在众多厂商将网络智能推向边缘、并向市场逐步发力时,交换机市场正受到各路网络设备诸侯的关注和青睐,有望成为IT领域的又一个角斗战场。
目前,这场战斗的制高点是第三层交换机市场,尤其是边缘交换机。有关市场调查显示,边缘交换机已经开始超越核心交换机,逐渐占据主流的地位。有关的对用户需求的调查结果也证明了这一点: 用户在选购交换机时,考虑最多的购买因素是应用和安全,因而,大多选择可管理性非常强的三层或多层交换机。
改进传统路由技术
随着Internet/Intranet的迅猛发展和B/S(浏览器/服务器)计算模式的广泛应用,跨地域、跨网络的业务急剧增长,业界和用户深感传统的路由器在网络中的瓶颈效应。因此,改进传统的路由技术迫在眉睫。
在这种情况下,一种新的路由技术应运而生,这就是第三层交换机技术。基于这种技术的三层设备,如果称之为“路由器”,是因为它可操作在网络协议的第三层,是一种路由理解设备并可起到路由决定的作用;如果说它是“交换机”,是因为它的速度极快,几乎达到第二层交换的速度。
用户网络应用水平的提高,是推动第三层交换机大规模应用的主要动力之一。用户已经不再满足于交换机的基本功能,即将输入输出端口连接起来而实现业务流的转发,除了要求交换、认证、报文过滤功能外,更希望交换机具有路由处理功能;用户应用的不同,也对网络的弹性提出了新的要求。
同时,随着网络规模的迅速扩展和网络中应用的不断增多,用户网络必须加强对访问者的控制,限制非法用户的通信,从而保证整个网络的安全,例如校园网中对设备的安全管理、驻地网对安全接入的要求、企业网络中各个业务之间的隔离等,
然而,普通交换机无法有效地隔离网络中各网点之间的数据传输、控制用户的访问权限,使用户局域网的安全遭到威胁。第三层交换机则能通过各种显式或隐式的VLAN划分方法提供基于策略的安全访问机制,提高了网络的安全性,并有效抑制了广播风暴的产生。
随着我国企业网、校园网以及宽带建设的迅速发展,第三层交换机的应用也从最初的骨干层、汇聚层一直渗透到边缘的接入层。第三层交换机的出现,正如思科路由器在广域网的广泛应用一样,将在今后很长一段时间主宰网络。
满足多媒体应用
随着互联网的迅猛发展,用户在网络上的应用越来越多,用户在网络上传输的不再仅限于数据,网上交易、网上教学、视频点播、社区影院等日益成为用户对网络的现实需求,纯粹的二层交换已经不能满足用户实际的需求。第三层交换机的优势,主要体现在应用与网络安全两个方面。
应用上,主要体现在用户网络上传输的不再仅限于数据,语音、视频等对延迟、抖动要求非常高的多媒体信息也实现了在同一网络上传输。普通交换机由于工作在OSI 7层模型的第二层(即数据链路层)。
在划分子网和广播限制等方面提供的控制非常少,极容易造成网络拥塞,使数据包的丢失和延迟增加,服务质量无法保证。第三层交换机则把网络通信中的二层交换技术和三层路由(或称三层转发)技术结合在一起。
并通过ASIC技术达到线速交换,大幅度提高了设备数据的包转发能力,消除了转发瓶颈。同时通过VLAN划分、高效的组播控制、流策略的管理及访问控制等功能有效保证网络资源的充分利用,切实保证满足各类用户的应用需求。
另一方面,随着网络规模的扩大,网络变得越来越复杂,网络在运行和管理方面所付出的代价,大大超过了网络设备本身的成本。易维护和易管理的要求,也促成了第三层交换机广泛应用。
以往,网络管理员将3/4的时间花费在维护网络的基础结构,以确保通信流量的优化,并处理移动和变更等工作。通常情况下,当用户转移到网络中另一个物理位置时,需要重新配置网络,甚至还有用户的工作站也需要进行大量的管理工作。
针对于此,第三层交换机VLAN技术很好地解决了网络管理的问题。VLAN的部署将通过减少网络中移动与变更所需要的资源,达到为用户节约资源的目的,同时VLAN能实现网络监督与管理的自动化,从而更有效地进行网络监控。
远程管理、远程网络监控、故障报警等为网络管理员进行管理提供了有效的手段。思科的智能网络体系架构能够帮助客户在市场中不断增加新的内容业务,如远程教育、呼叫中心、电子商务、企业资源管理、客户关系管理等,帮助企业实现降低生产成本、提高生产力、开发新客户的目的。
篇5:简单打造华为交换机vlan配置的各种功能
轻松实现华为交换机vlan配置的各种功能,现在的华为交换机vlan配置,可能还有人不了解华为交换机vlan配置的具体方法,没关系,看了下面的参数,你也会成为一个行家的,
这是第一次连上交换机显示的界面,如果你已经配置好了IP Configuration,那么下次登陆的时候将没有这个选项。因为用命令配置简洁明了,清晰易懂,所以我们通过 Command Line 来实现华为交换机vlan配置的。我们选择 Command Line ,进入命令行华为交换机vlan配置:
Enter Selection:K 回车
CLI session with the switch is open.
To end the CLI session,enter .
>
现在我们进入到了交换机的普通用户模式, 就象路由器一样,这种模式只能查看现在的配置,不能更改配置,并且能够使用的命令很有限。我们输入enable,进入特权模式:
>enable
#config t
Enter configuration commands,one per line.End with CNTL/Z
(config)#
为了安全和方便起见,我们给这个交换机起个名字,并且设置登陆密码。
(config)#hostname 1900Switch
1900Switch(config)# enable password level 15 goodwork
1900Switch(config)#
注意:密码必须是4-8位的字符,
交换机密码的设置和路由器稍微不同,交换机用 level 级别的大小来决定密码的权限。Level 1 是进入命令行界面的密码,也就是说,设置了 level 1 的密码后,你下次连上交换机,并输入 K 后,就会让你输入密码,这个密码就是 level 1 设置的密码。
而 level 15 是你输入了enable命令后让你输入的特权模式密码。路由器里面是使用 enable password 和 enable screet做此区分的。好,我们已经设置好了名字和密码这样就足够安全了,让我们华为交换机vlan配置。华为交换机vlan配置分以下2步:
◆设置华为交换机vlan配置名称
◆应用到端口
我们先华为交换机vlan配置的名称。使用 vlan vlan号 name vlan名称。 在特权配置模式下进行配置:
1900Switch (config)#vlan 2 name accounting
1900Switch (config)#vlan 3 name marketing
我们新配置了2个华为交换机vlan配置,为什么华为交换机vlan配置号从2开始呢?这是因为默认情况下,所有的端口否放在VLAN 1上,所以要从2开始配置。1900系列的交换机最多可以配置1024个华为交换机vlan配置,但是,只能有64个同时工作,当然了,这是理论上的,我们应该根据自己网络的实际需要来规划华为交换机vlan配置的号码。
篇6:第三层网络交换技术实现VLAN间通信
随着信息技术的飞速发展,特别是计算机技术和网络技术的不断完善,人们对网络的传输要求也越来越高,在竞争中以太网以其传输速度高、低耗、易于安装和兼容性好等方面的优势脱颖而出成为现代企业网络的首选,VLAN技术的出现很好地解决了网络信息过载的问题,但是由于不同VLAN之间的通信必须依赖路由功能,而传统的路由器由于其自身低速,复杂等局限性,很容易成为网络的瓶颈使以太网的优势难以发挥,第三层交换技术的出现克服了传统路由的缺点比较满意地解决这个难题,
1.第三层交换技术发展的必要性
传统路由器的主要功能是实现路由选择与网络互联,即通过一定途径获得子网的拓扑信息与各物理线路的网络特性,并通过一定的路由算法得到到达各子网的最佳路径。建立相应的路由表,从而将每个IP包跳到跳(hoptohop)传到目的地;其次,它必须处理不同的链路协议。IP包途经每个路由器时,需经过排队、协议处理和寻址选择路由等软件处理环节,造成延时增大。同时路由器采用共享总线方式,总的吞吐量受到限制,当用户数量增大时,每个用户的接入速率降低。路由器更注重对多种介质类型和多种传输速度的支持,而目前数据缓冲和转换能力比线速吞吐能力和低时延更为重要。
与路由技术相比,交换技术的好处就是速度快,当网络规模很大时,高速、大容量路由器是十分必要的。另一方面,由于现代通信网络大都采用光纤技术,所以目前数据网络的主要瓶颈是结点路由器。现在的第三层交换、路由交换或其他相关名词都是这种思路的体现。虽然第三层交换最初是为了局域网而设计的,它采用目的IP地址进行交换,但是现在这种技术也已经开始在广域网中使用。它不需要将广播封包扩散,而是直接利用动态建立的MAC地址来通信,如IP地址、ARP等,具有多路广播和虚拟网间基于IP和IPX等协议的路由功能。这方面功能的顺利实现,主要依靠专用集成电路ASIC把传统路由软件处理的指令改为ASIC芯片的嵌入式指令,从而加速了对包的存储转发和过滤,使得高速下的线性路由和服务质量都有了很高的保证。
2.第三层交换技术的基本原理及其结构框架
2.1第三层交换技术的基本原理
第三层交换是在网络交换机中引入路由模块而取代传统路由器实现交换与路由相结合的网络技术。它根据实际应用时的情况,灵活地在网络第二层或者第三层进行网络分段。具有三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机,但它是二者的有机结合,并不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。
第三层交换机的设计基于对IP路由的仔细分析,把IP路由中每个报文都必须经过的过程提取出来,这个过程是十分简化的过程。IP路由中绝大多数报文是不包含选项的报文,因此在多数情况下处理报文IP选项的工作是多余的。不同网络的报文长度是不同的,为了适应不同的网络,IP要实现报文分片的功能,但是在全以太网的环境中,网络的帧长度是固定的,因此报文分片也是一个可以省略的工作。第三层交换技术没有采用路由器的最长地址掩码匹配的方法,而是使用了精确地址匹配的方法处理,这样,有利于硬件的实现快速查找。它采用了使用高速缓存的方法,把最近经常使用的主机路由放到了硬件查找表中,只有在这个高速缓存中无法匹配的项目才会通过软件去转发。在存储转发过程中使用了流交换方式,在流交换中,分析第一个报文确定其是否表示了一个流或者一组具有相同源地址和目的地址的报文。如果第一个报文具有了正确的特征,则该标识流中的后续报文将拥有相同的优先权,同一流中的后续报文被交换到基于第二层的目的地址上,现在的三层交换机为了实现高速交换,都采用流交换方式。其在IP路由的处理上进行了改进,实现了简化的IP转发流程,利用专用的ASIC芯片实现硬件的转发,这样绝大多数的报文处理都可以在硬件中实现了,只有极少数报文才需要使用软件转发,整个系统的转发性能能够得以成千倍地增加,相同性能的设备在成本上也得到大幅度下降。
每个VLAN对应一个IP网段。在二层上,VLAN之间是隔离的,这点跟二层交换机中交换引擎的功能是一模一样的。不同IP网段之间的访问要跨越VLAN,要使用三层转发引擎提供的VLAN间路由功能。在使用二层交换机和路由器的组网中,每个需要与其他IP网段通信的IP网段都需要使用一个路由器接口作为网关。而第三层转发引擎就相当于传统组网中的路由器,当需要与其他VLAN通信时也要在三层交换引擎上分配一个路由接口,用来做VLAN的网关。三层交换机上的这个路由接口是在三层转发引擎和二层转发引擎上的,是通过配置转发芯片来实现的,与路由器的接口不同,它是不可见的。下面举个例子来说明通信过程。假设两个使用IP协议的站点A、B通过第三层交换机进行通信,发送站A在开始发送时,把自己的IP地址与B站的IP地址比较,判断B站是否与自己在同一子网内,若目的站B与发送站A在同一子网内,则进行二层的转发,若两个站点不在同一子网内,如发送站A要与目的站B通信,发送站A要向三层交换机的三层交换模块发出ARP(地址解析)封包。当发送站A对三层交换模块的IP地址广播出一个ARP请求时,如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址,则向发送站A回复B的MAC地址,否则三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求,B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址,三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。从这以后,A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理,信息得以高速交换,
可见由于仅仅在路由过程中才需要三层处理,绝大部分数据都通过二层交换转发,三层交换机的速度很快,接近二层交换机的速度。
2.2第三层交换技术的简单拓扑结构
所用连接到骨干交换机的设备有服务器、交换机、集线器、工作站等。其中核心交换机是一台第三层交换机,通过它来划分两个不同的功能的逻辑子网,实现不同VLAN间的通信。从图1可以看出,在同一个VIAN虚拟子网内部三层交换机仅具有二层交换的功能,以保证传输速度的要求,而在不同的VIAN子网之间,三层交换机还起三层交换的作用,能正确地进行ARP解析,以保证数据流的正确传输,同时它还支持组播、帧和包过滤、流量计算等功能,以确保安全性能与用户需求。
3.第三层交换技术的优点和实用价值
交换技术提供网络的基本业务:交换虚电路和永久虚电路及其他补充业务,如用户群、网路用户识别等;在端到端计算机之间通信时,能进行路由选择以及流量控制,并能提供多种通信规程如数据转发、维护运行故障诊断、计费与一些网络的统计等三层交换技术除了优异的性能之外,其中的关键设备三层交换机相对于传统的二层交换机还有更优异的特性,这些特性可以给局域网、城域网等的网络建设带来更多优势。
3.1高扩充性
三层交换机在连接多个子网时,子网只是与第三层交换模块建立逻辑连接,不像传统外接路由器那样需要增加端口,而是预留各种扩展模块接口,在网络扩展时,可以插上模块来扩充,从而保护了用户对局域网、城域网等的设备投资,并满足企业网络不断扩充的需要。
3.2高性价比
三层交换机具有连接大型网络的能力,功能基本上可以取代某些传统路由器,但是价格比传统路由器低,仅接近二层交换机。
3.3支持的协议灵活,兼容性好
在局域网中三层交换机能够支持IP协议、IPX协议,基本上可以满足要求,对于路由协议需要仔细选择,既要考虑是否支持RIP这类小型网络的路由协议,也要考虑是否支持0SPF这类大中型网络适用的路由协议。同时三层交换机在大中型网络中也有802.1d协议的支持而能保证网络的健壮性。802.1d协议指的是生成树(SpanningTree)协议,在大中型网络中,往往来用冗余链路的方式保证网络的联通,即为了防止网络中断,一个子网连接到网络主干的路径有多个,但是这样就会形成环路,使数据总是在网络中循环,从而阻塞网络,而采用生成树协议之后,交换机就能够检测并且消除网络中出现的逻辑环路,既不破坏冗余又保证了网络的性能。
3.4提高安全性
在网络中,对于所传输的数据包,出于安全考虑,需要根据很多规则对数据进行过滤,确保只有符合规则的数据包才能通过第三层交换机,由于不同VLAN间的通信及数据传输都要经过交换机,交换机可以采取各种安全限制手段,而且现在的第三层交换机支持访问控制列表,能线速地对所有数据包进行过滤。
4.第三层交换技术的应用方向
第三层交换机的应用很简单,主要用途是代替传统路由器作为网络的核心。因此,凡是没有广域网连接需求,同时又需要路由器的地方,都可用第三层交换机来取代。在企业网和校园网中,一般会将第三层交换机用在网络的核心层,用第三层交换机上的千兆位端口或百兆位端口连接不同的子网或VLAN。这样的网络结构相对简单,结点数相对较少;另外,也需要较多的控制功能,并且成本较低。其主要应用包括下面几个方面:
4.1作为网络的骨干交换机
第三层交换机一般用于网络的骨干交换机和服务器群交换机,也可作为网络结点交换机。在网络中,同其他以太网交换机配合使用,网络管理员能构造无缝的10/100/1000(Mb/s)以太网交换系统,为整个信息系统提供统一的网络服务。这样的网络系统结构简单,同时还具有可伸缩性和基于策略的QoS(质量服务)等功能。
4.2支持链路聚合的PortTrunk技术
在应用中,经常有以太网交换机相互连接或以太网交换机与服务器互联的情况,其中互联用的单根连线往往会成为网络的瓶颈。采用PortTrunk技术能将若干条相同的源交换交换机与目的交换机的以太网连接线从逻辑上看成一条连接线。这样既保证局域网不会出现环路,同时也有效地加大了连接带宽。性能良好的第三层交换机全面支持PortTrunk技术,有效满足了企业局域网对连接带宽的要求。
4.3实现组播和自学
一些第三层除了支持动态路由协议RIP和OSPF外,针对日渐流行的多点组播的需求,还能够实施基于标准的多点组播协议,如距离矢量多点组播路由协议DVMRP、PIM等。
结束语
虽然第三层交换机本身具有协议依赖性。其中大多数仍然需要路由器来完成一些高端路由功能。如充当VLAN到WAN的网关及其他更复杂的路由要求。因此路由器和第三层交换机都要维持路由表,这显然增加了网络管理的负担,并且由于我国通信基础设施比较薄弱,传统路由方式还将在今后较长时间内发挥一定的作用。但是作为一项新的技术其具有很强的生命力和可拓展性,第三层交换技术从概念的提出到今天的应用,虽然只经历了几年的时间,但其扩展功能不断丰富,随着ASIC硬件芯片技术的发展,第三层交换技术与产品将会得到进一步发展,并在LAN、MAN、WAN等网络交换中得到广泛应用。
篇7:浅析交换机VLAN技术 发挥VLAN的最大优势
浅析交换机VLAN技术 发挥VLAN的最大优势,这就是在局域网交换机上采用VLAN(虚拟局域网)技术的初衷,也确实解决了一些问题,如果路由器的工作仅仅是在子网与子网间、网络与网络间交换数据包的话,我们可能会买到比今天便宜得多的路由器。
采用VLAN 有如下优势:
◆抑制网络上的广播风暴;
◆增加网络的安全性;
◆集中化的管理控制。
这就是在局域网交换机上采用VLAN(虚拟局域网)技术的初衷,也确实解决了一些问题。但这种技术也引发出一些新的问题:随着应用的升级,网络规划/实施者可根据情况在交换式局域网环境下将用户划分在不同VLAN(虚拟局域网)上。
但是VLAN(虚拟局域网)之间通信是不允许的,这也包括地址解析(ARP)封包。要想通信就需要用路由器桥接这些交换机VLAN技术(虚拟局域网)。这就是交换机VLAN技术(虚拟局域网)的问题:不用路由器是嫌它慢,用交换机速度快但不能解决广播风暴问题。
在交换机VLAN技术(虚拟局域网)技术可以解决广播风暴问题,但又必须放置路由器来实现交换机VLAN技术(虚拟局域网)之间的互通。形成了一个不可逾越的怪圈。这就是网络的核心和枢纽路由器的问题。在这种网络系统集成模式中,路由器是核心。
路由器所起的作用是:
◆网段微化(网段之间通过路由器进行连接):
◆网络的安全控制;
◆VLAN(虚拟局域网)间互连;
◆异构网间的互连。
局域网瓶颈
采用路由器作为网络的核心将产生的问题:
◆路由器增加了3 层路由选择的时间,数据的传输效率低;
◆增加、移动和改变节点的复杂性有增无减;
◆路由器价格昂贵、结构复杂;
◆增加子网/ 交换机VLAN技术(虚拟局域网)的互连意味着要增加路由器端口,投资也增大。
相比之下,路由器是在OSI 七层网络模型中的第三层--网络层操作的,它在网络中,收到任何一个数据包(包括广播包在内),都要将该数据包第二层(数据链路层)的信息去掉(称为“拆包”),查看第三层信息(IP 地址),
然后,根据路由表确定数据包的路由,再检查安全访问表;若被通过,则再进行第二层信息的封装(称为“打包”),最后将该数据包转发。如果在路由表中查不到对应MAC 地址的网络地址,则路由器将向源地址的站点返回一个信息,并把这个数据包丢掉。
与交换机相比,路由器显然能够提供构成企业网安全控制策略的一系列存取控制机制。由于路由器对任何数据包都要有一个“拆打”过程,即使是同一源地址向同一目的地址发出的所有数据包,也要重复相同的过程。
这导致路由器不可能具有很高的吞吐量,也是路由器成为网络瓶颈的原因之一。如果路由器的工作仅仅是在子网与子网间、网络与网络间交换数据包的话,我们可能会买到比今天便宜得多的路由器。
实际上路由器的工作远不止这些,它还要完成数据包过滤、数据包压缩、协议转换、维护路由表、计算路由、甚至防火墙等许多工作。而所有这些都需要大量CPU 资源,因此使得路由器一方面价格昂贵,另一方面越来越成为网络瓶颈。
提高路由器的硬件性能,无法解决路由器瓶颈问题:
提高路由器的硬件性能(采用更高速,更大容量的内存)并不足以改善它的性能。因为路由器除了硬件支撑外,其“复杂的处理与强大的功能”主要是通过软件来实现的,这必然使得它成为网络瓶颈。
另外,当流经路由器的流量超过其吞吐能力时,将引起路由器内部的拥塞。持续拥塞不仅会使转发的数据包被延误,更严重的是使流经路由器的数据包丢失。这些都给网络应用带来极大的麻烦。路由器的复杂性还对网络的维护工作造成了沉重的负担。例如,要对网络上的用户进行增加、移动或改变时,配置路由器的工作将显得十分复杂。
交换机结合路由器存在不足:
交换机VLAN技术将交换机和路由器结合起来(这也是当今大多数企业所采用的网络解决方案),从功能上来讲是可行的。然而,存在显然不足,不足之出在于:从网络用户的角度看,整个网络被分为两种等级的性能:直接经过交换机处理的数据包享受着高速公路快速、稳定的传递性能;
但是那些必须经过路由器的数据包只能使用慢速通路,当流量负荷严重时,便会产生另人头痛的延迟。交换机和路由器是网络中不同的设备,须分别购买、设置和管理,其花费必然要多于一个基于集成化的单一完整的解决方案的花费。
篇8:说明局域网交换机中使用VLAN技术
在基于IP 地址的VLAN 中,新站点在入网时无需进行太多配置,交换机则根据各站点网络地址自动将其划分成不同的VLAN 。在三种VLAN 的实现技术中,基于IP 地址的VLAN 智能化程度最高,实现起来也最复杂。
VLAN 作为一种新一代的网络技术,它的出现为解决网络站点的灵活配置和网络安全性等问题提供了良好的手段。虽然VLAN 技术目前还有许多问题有待解决,例如技术标准的统一问题、VLAN 管理的开销问题和VALN 配置的自动化问题等等。
然而,随着技术的不断进步,上述问题将逐步加以解决,VLAN 技术也将在网络建设中得到更加广泛的应用,从而为提高网络的工作效率发挥更大的作用。事实上一个VLAN(虚拟局域网)就是一个广播域。
为了避免在大型交换机上进行的广播所引起的广播风暴,可将连接到大型交换机上的网络划分为多个VLAN(虚拟局域网)。在一个VLAN(虚拟局域网)内,由一个工作站发出的信息只能发送到具有相同VLAN(虚拟局域网)号的其他站点。其它VLAN(虚拟局域网)的成员收不到这些信息或广播帧。
采用VLAN 有如下优势:
1. 抑制网络上的广播风暴;
2. 增加网络的安全性;
3. 集中化的管理控制。
这就是在局域网交换机上采用VLAN(虚拟局域网)技术的初衷,也确实解决了一些问题。但这种技术也引发出一些新的问题:随着应用的升级,网络规划/实施者可根据情况在交换式局域网环境下将用户划分在不同VLAN(虚拟局域网)上。
但是VLAN(虚拟局域网)之间通信是不允许的,这也包括地址解析(ARP)封包。要想通信就需要用路由器桥接这些VLAN(虚拟局域网)。这就是VLAN(虚拟局域网)的问题:不用路由器是嫌它慢。
用交换机速度快但不能解决广播风暴问题,在交换机中采用VLAN(虚拟局域网)技术可以解决广播风暴问题,但又必须放置路由器来实现VLAN(虚拟局域网)之间的互通。形成了一个不可逾越的怪圈。这就是网络的核心和枢纽路由器的问题。在这种网络系统集成模式中,路由器是核心。
路由器所起的作用是:
1.网段微化(网段之间通过路由器进行连接):
2. 网络的安全控制;
3. VLAN(虚拟局域网)间互连;
4. 异构网间的互连,
局域网瓶颈
1、采用路由器作为网络的核心将产生的问题:
● 路由器增加了3 层路由选择的时间,数据的传输效率低;
● 增加、移动和改变节点的复杂性有增无减;
● 路由器价格昂贵、结构复杂;
● 增加子网/ VLAN(虚拟局域网)的互连意味着要增加路由器端口,投资也增大。
相比之下,路由器是在OSI 七层网络模型中的第三层--网络层操作的,它在网络中,收到任何一个数据包(包括广播包在内),都要将该数据包第二层(数据链路层)的信息去掉(称为“拆包”),查看第三层信息(IP 地址)。
然后,根据路由表确定数据包的路由,再检查安全访问表;若被通过,则再进行第二层信息的封装(称为“打包”),最后将该数据包转发。如果在路由表中查不到对应MAC 地址的网络地址,则路由器将向源地址的站点返回一个信息,并把这个数据包丢掉。
与交换机相比,路由器显然能够提供构成企业网安全控制策略的一系列存取控制机制。由于路由器对任何数据包都要有一个“拆打”过程,即使是同一源地址向同一目的地址发出的所有数据包,也要重复相同的过程。
这导致路由器不可能具有很高的吞吐量,也是路由器成为网络瓶颈的原因之一。如果路由器的工作仅仅是在子网与子网间、网络与网络间交换数据包的话,我们可能会买到比今天便宜得多的路由器。
实际上路由器的工作远不止这些,它还要完成数据包过滤、数据包压缩、协议转换、维护路由表、计算路由、甚至防火墙等许多工作。而所有这些都需要大量CPU 资源,因此使得路由器一方面价格昂贵,另一方面越来越成为网络瓶颈。
2、提高路由器的硬件性能,无法解决路由器瓶颈问题:
提高路由器的硬件性能(采用更高速,更大容量的内存)并不足以改善它的性能。因为路由器除了硬件支撑外,其“复杂的处理与强大的功能”主要是通过软件来实现的,这必然使得它成为网络瓶颈。
另外,当流经路由器的流量超过其吞吐能力时,将引起路由器内部的拥塞。持续拥塞不仅会使转发的数据包被延误,更严重的是使流经路由器的数据包丢失。这些都给网络应用带来极大的麻烦。路由器的复杂性还对网络的维护工作造成了沉重的负担。例如,要对网络上的用户进行增加、移动或改变时,配置路由器的工作将显得十分复杂。
(3 交换机结合路由器存在不足:
将交换机和路由器结合起来(这也是当今大多数企业所采用的网络解决方案),从功能上来讲是可行的。然而,存在显然不足,不足之出在于:从网络用户的角度看,整个网络被分为两种等级的性能。
直接经过交换机处理的数据包享受着高速公路快速、稳定的传递性能;但是那些必须经过路由器的数据包只能使用慢速通路,当流量负荷严重时,便会产生另人头痛的延迟。交换机和路由器是网络中不同的设备,须分别购买、设置和管理,其花费必然要多于一个基于集成化的单一完整的解决方案的花费。
篇9:怎样打造局域网交换机控制疑问
交换式局域网所有站点都连接到一个交换式集线器或局域网交换机上,就将帧转发到除源端口之外的其它属于同一VLAN的所有端口或者某一个上连端口,
随着计算机性能的提高及通信量的聚增,传统局域网已经越来越超出了自身负荷,交换式以太网技术应运而生,大大提高了局域网的性能。网络交换机能显著的增加带宽,可以建立地理位置相对分散的网络。
局域网交换机的每个端口可并行、安全、实时传输信息,而且性能稳定、结构灵活、易于安装、便于管理,能很好地满足企业网和电信运营商宽带接入的需求,通过管理单元,可以将交换机配成各种工作模式
随着人们对网络应用中的安全性和高带宽的需求。网络交换机的用途越来越广。本交换机采用了AL101芯片的ROX总线,将3个8口交换芯片连接起来,组成了1个24端口交换机,满足了用户对多交换端口的需求。
1.1 电路性能要求
交换机的高速PCB电路板,在EMC和ESD上都有比较高的要求。它采用了75MHz、50MHz的高速时钟,需要晶振的精度小于50PPM,同时时钟需要通过时钟分配电路送给不同的芯片,它需要分配的时钟之间的相位差小于2ns。
局域网交换机有24个10/100M自适应端口,每个端口都能达到线速交换。根据用户需要可对端口进行10/100M速率、全/半双工、流量控制、静态MAC地址、镜像、VLAN等设置,
1.2 交换机的原理框图
本局域网交换机的交换技术采用存储-转发方式,主要由接口单元、交换单元、管理单元、灯显示单元和电源接口单元五部分组成。其组成的方框图如图1所示。
RJ45接口收到以太网帧结构的数据包后,经过变压器隔离和阻抗匹配后送到PHY(物理接口芯片),在此芯片中完成模拟信号到RMII接口的数字信号的变换,并获得链路状态、冲突、信息是否超长,速率等信息。
数据进入交换芯片(由三个芯片组成,通过ROX总线形成一个环路,可以完成数据在三个芯片之间的交换),交换芯片将获得数据的目的地址和源地址,并对以太网帧进行差错校验。
交换芯片将源地址保存在自己的MAC地址表中,然后将目的地址与MAC地址表中的地址相匹配,以获取数据将转发的相应端口。如果目的端口在同一个交换芯片中,则从SGRAM中取出数据转发到相应的端口;
如果目的端口不在同一个交换芯片中,数据则通过ROX总线传输到相应的交换芯片,然后转发出去;如果在MAC地址表中没有找到相应的目的地址,就将帧转发到除源端口之外的其它属于同一VLAN的所有端口或者某一个上连端口(与交换芯片寄存器的设置有关)。
灯的显示由PHY给出,通过灯的显示可以观察每个端口的工作速率、连接和数据收发等情况。交换芯片在每次开机或复位期间,首先读取外接EEPROM的内容来对交换芯片寄存器进行初始化配置。而交换芯片寄存器的内容可以通过PC的管理程序或PC的超级终端进行读写,以此来控制或读取局域网交换机的工作配置。
篇10:怎样正确学会不对称交换机技术
不对称交换机一般多用的是基于共享的存储缓冲器中,它的唯一的好处就是可以避免大量的数据包丢失,这在日常的使用过程中是十分有用的,为一些中小型企业减少了不小的压力,
以太网交换机一般使用缓冲技术来存储和发送数据包到合适的端口或者多个端口。这个用来临时存放数据的地方就叫做存储器缓冲区。存储器缓冲区一般是通过两种方式在转发数据包。
基于端口的存储缓冲期与基于共享存储器缓冲区。假设现在有个交换机,其只有A、B、C三个接口。现在假设从交换机的 A端口有个数据需要发送到C端口,这个存储缓冲区该如何工作呢?
若不对称交换机采用的是基于端口的存储缓冲器中,则数据包将存储在与特定的进入端口相连的队列中。也就是说,当数据包从交换机的端口A中进入,向从端口C出去时,则数据先会依次存储在端口A的存储器缓冲区里面,而不是直接被转发给发出端口C的存储器缓冲区里面。
交换机需要先判断一下,端口A所在的存储器缓冲区里面,在这个数据包前面是否有其他的包存在。根据先来后到的原则,只有等到其前面的数据包全部发送完毕后,这个数据包才会被发送到C端口的存储器缓冲区里面,然后再进行排队等候。
等到其前面的数据全部发送出去之后,这个数据包才会在C端口上被发送出去。所以,这很可能导致数据的延迟,当一个C端口或者A端口比较繁忙时,这种延迟的现象就会比较严重。
而且,这个存储器缓冲区的的大小一般是受到端口限制的。如此的话,若把数据从100M/S的端口发送到10 M/S的端口上去的时候,数据的丢包现象就会比较严重。所以,基于端口的存储缓冲器,一般常用于对称交换机上,而不用于不对称交换机。
不对称交换机一般多用的是基于共享的存储缓冲器中。共享存储缓冲器是指在交换机上,有专门一块地方,用来临时存放这些数据包,
而这块地方又是共享的,交换机的各个端口都可以访问。
这个基于端口的存储缓冲器有本质的区别。后者的话,各个存储缓冲器是各自独立的,端口之间不能相互访问存储缓冲器,而只有端口主动进行数据包的发送。另外一个区别就是,基于端口的存储缓冲器一般来说,其容量都是固定的;而基于共享的端口缓冲期,其存储的容量则是根据端口的需求不同,而进行动态分配的。
如现在交换机的一个100M/S的端口需要发送一个数据给10M/S的端口,则此时,共享存储缓冲器就会给其分配足够大的存储器容量,让其能够一次性把数据包都进来,然后再共享存储缓冲器中进行等待,通过10M/S的端口发送出去。
这么做的好处就是可以极大的减少数据丢包的现象。这对于不对称交换机进行正常工作时非常有用的,使得100M/S速度的端口中的包能够被成功发送到10M/S的端口上去,随着计算机及其互联技术(也即通常所谓的“网络技术”)的迅速发展,以太网成为了迄今为止普及率最高的短距离二层计算机网络。而以太网的核心部件就是以太网交换机。
不论是人工交换还是程控交换,都是为了传输语音信号,是需要独占线路的“电路交换”。而以太网是一种计算机网络,需要传输的是数据,因此采用的是“包交换”。但无论采取哪种交换方式,交换机为两点间提供“独享通路”的特性不会改变。
就以太网设备而言,交换机和集线器的本质区别就在于:当A发信息给B时,如果通过集线器,则接入集线器的所有网络节点都会收到这条信息(也就是以广播形式发送),只是网卡在硬件层面就会过滤掉不是发给本机的信息;而如果通过交换机,除非A通知交换机广播,否则发给B的信息C绝不会收到(获取交换机控制权限从而监听的情况除外)。
目前,以太网交换机厂商根据市场需求,推出了三层甚至四层交换机。但无论如何,其核心功能仍是二层的以太网数据包交换,只是带有了一定的处理IP层甚至更高层数据包的能力。









