交換機(jī)的重要技術(shù)參數(shù).ppt

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交換機(jī)的重要技術(shù)參數(shù),端口帶寬支持的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議背板帶寬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)單/多MAC地址類型MAC地址表大小可擴(kuò)展性,延時(shí)管理功能外接監(jiān)視支持?jǐn)U展樹全雙工高速端口集成對(duì)10GB技術(shù)的支持,,端口帶寬,端口帶寬是一個(gè)交換機(jī)的最基本技術(shù)指標(biāo)，反映了交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接性能。10/100Mb/s100Mb/s1000Mb/s10Gb/s,支持的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議,局域網(wǎng)交換機(jī)所支持的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容直接決定了交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力。二層協(xié)議：IEEE802.3x、IEEE802.3ad、IEEE802.1p、IEEE802.1x、IEEE802.3ab、IEEE802.1w、IEEE802.1Q(GVRP)、IEEEE802.1d、IEEE802.1s、IGMPSnooping、LLDP三層協(xié)議：OSPF、RIPV1、RIPV2、PIM（DM/SM）、VRRP、IGMP,背板帶寬,背板帶寬是指交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。一臺(tái)交換機(jī)如果可能實(shí)現(xiàn)全雙工無阻塞交換，那么，它的背板帶寬值應(yīng)該大于“端口總數(shù)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(fā)通訊時(shí)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)交換速度也就越慢。因此，背板帶寬越大，交換機(jī)的傳輸速率則越快。,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù),轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)是指交換機(jī)所采用的用于決定如何轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。各種轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)。直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)：（Cut-through）存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)：（Store-and-Forward）碎片隔離式（FragmentFree）,直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)：（Cut-through）,交換機(jī)一旦解讀到數(shù)據(jù)包目的地址，就開始向目的端口發(fā)送數(shù)據(jù)包。通常，交換機(jī)在接收到數(shù)據(jù)包的前6個(gè)字節(jié)時(shí)，就已經(jīng)知道目的地址，從而可以決定向哪個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)數(shù)據(jù)包。直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)發(fā)速率快、減少延時(shí)和提高整體吞吐率。其缺點(diǎn)是交換機(jī)在沒有完全接收并檢查數(shù)據(jù)包的正確性之前就已經(jīng)開始了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。這樣，在通訊質(zhì)量不高的環(huán)境下，交換機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)所有的完整數(shù)據(jù)包和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包，這實(shí)際上是給整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)帶來了許多垃圾通訊包，交換機(jī)會(huì)被誤解為發(fā)生了廣播風(fēng)暴。總之，直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)適用與網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量較好、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包較少的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。,存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù),存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)要求交換機(jī)在接收到全部數(shù)據(jù)包后再?zèng)Q定如何轉(zhuǎn)發(fā)。這樣一來，交換機(jī)可以在轉(zhuǎn)發(fā)之前檢查數(shù)據(jù)包完整性和正確性。其優(yōu)點(diǎn)是：沒有殘缺數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，減少了潛在的不必要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。能支持不同速度的I/O端口間的交換。其缺點(diǎn)是：轉(zhuǎn)發(fā)速率比直接轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)慢。所以，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)比較適應(yīng)與普通鏈路質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,碎片隔離式（FragmentFree）,這是介于直通式和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式之間的一種解決方案。它在轉(zhuǎn)發(fā)前先檢查數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度是否夠64個(gè)字節(jié)（512bit），如果小于64字節(jié)，說明是假包（或稱殘幀），則丟棄該包；如果大于64字節(jié)，則發(fā)送該包。該方式的數(shù)據(jù)處理速度比存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式快，但比直通式慢，但由于能夠避免殘幀的轉(zhuǎn)發(fā)，所以被廣泛應(yīng)用于低檔交換機(jī)中。,單/多MAC地址類型,單MAC交換機(jī)的每個(gè)端口只有一個(gè)MAC硬件地址。多MAC交換機(jī)的每個(gè)端口捆綁有多個(gè)MAC硬件地址。單MAC交換機(jī)主要設(shè)計(jì)用于連接最終用戶。它們不能用于連接集線器或含有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)段。多MAC交換機(jī)在每個(gè)端口有足夠存儲(chǔ)體記憶多個(gè)硬件地址。多MAC交換機(jī)的每個(gè)端口可以看作是一個(gè)集線器，而多MAC交換機(jī)可以看作是集線器的集線器。每個(gè)廠商的交換機(jī)的存儲(chǔ)體Buffer的容量大小各不相同。這個(gè)Buffer容量的大小限制了這個(gè)交換機(jī)所能夠提供的交換地址容量。一旦超過了這個(gè)地址容量，有的交換機(jī)將丟棄其它地址數(shù)據(jù)包，有的交換機(jī)則將數(shù)據(jù)包復(fù)制到各個(gè)端口不作交換。,MAC地址表,交換機(jī)之所以能夠直接對(duì)目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，而不是像集線器一樣以廣播方式對(duì)所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，最關(guān)鍵的技術(shù)就是交換機(jī)可以識(shí)別連在網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)卡MAC地址，并把它們放到一個(gè)叫做MAC地址表的地方。這個(gè)MAC地址表存放于交換機(jī)的緩存中，并記住這些地址，這樣一來當(dāng)需要向目的地址發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，交換機(jī)就可在MAC地址表中查找這個(gè)MAC地址的節(jié)點(diǎn)位置，然后直接向這個(gè)位置的節(jié)點(diǎn)發(fā)送。所謂MAC地址數(shù)量是指交換機(jī)的MAC地址表中可以最多存儲(chǔ)的MAC地址數(shù)量，存儲(chǔ)的MAC地址數(shù)量越多，那么數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的速度和效率也就越高。,MAC地址表大小,但是不同檔次的交換機(jī)每個(gè)端口所能夠支持的MAC數(shù)量不同。在交換機(jī)的每個(gè)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(yīng)交換機(jī)所能記憶的MAC地址數(shù)多少。通常交換機(jī)只要能夠記憶1024個(gè)MAC地址基本上就可以了，而一般的交換機(jī)通常都能做到這一點(diǎn)，所以如果對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不是很大的情況下，這參數(shù)無需太多考慮。當(dāng)然越是高檔的交換機(jī)能記住的MAC地址數(shù)就越多，這在選擇時(shí)要視所連網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模而定了。,MAC地址表,可擴(kuò)展性,堆疊模塊化,延時(shí)：（Latency）,交換機(jī)延時(shí)是指從交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)包到開始向目的端口復(fù)制數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間間隔。有許多因素會(huì)影響延時(shí)大小，比如轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)等等。采用直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的交換機(jī)有固定的延時(shí)。因?yàn)橹蓖ㄊ浇粨Q機(jī)不管數(shù)據(jù)包的整體大小，而只根據(jù)目的地址來決定轉(zhuǎn)發(fā)方向。所以，它的延時(shí)是固定的，取決于交換機(jī)解讀數(shù)據(jù)包前6個(gè)字節(jié)中目的地址的解讀速率。采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的交換機(jī)由于必須要接收完了完整的數(shù)據(jù)包才開始轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，所以它的延時(shí)與數(shù)據(jù)包大小有關(guān)。數(shù)據(jù)包大，則延時(shí)大；數(shù)據(jù)包小，則延時(shí)小。,管理功能：（Management）,交換機(jī)的管理功能是指交換機(jī)如何控制用戶訪問交換機(jī)，以及用戶對(duì)交換機(jī)的可視程度如何。通常，交換機(jī)廠商都提供管理軟件或滿足第三方管理軟件遠(yuǎn)程管理交換機(jī)。一般的交換機(jī)滿足SNMPMIBI/MIBII統(tǒng)計(jì)管理功能。而復(fù)雜一些的交換機(jī)會(huì)增加通過內(nèi)置RMON組（mini-RMON）來支持RMON主動(dòng)監(jiān)視功能。有的交換機(jī)還允許外接RMON探監(jiān)視可選端口的網(wǎng)絡(luò)狀況。,外接監(jiān)視支持,一些交換機(jī)廠商提供"監(jiān)視端口"（monitoringport），允許外接網(wǎng)絡(luò)分析儀直接連接到交換機(jī)上監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)狀況。但各個(gè)廠商的實(shí)現(xiàn)方法各不相同。,生成樹：（SpanningTree）,由于交換機(jī)實(shí)際上是多端口的透明橋接設(shè)備，所以交換機(jī)也有橋接設(shè)備的固有問題-"拓?fù)洵h(huán)"問題（TopologyLoops）。當(dāng)某個(gè)網(wǎng)段的數(shù)據(jù)包通過某個(gè)橋接設(shè)備傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)段，而返回的數(shù)據(jù)包通過另一個(gè)橋接設(shè)備返回源地址。這個(gè)現(xiàn)象就叫"拓?fù)洵h(huán)"。一般，交換機(jī)采用擴(kuò)展樹協(xié)議算法讓網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)橋接設(shè)備相互知道，自動(dòng)防止拓?fù)洵h(huán)現(xiàn)象。交換機(jī)通過將檢測(cè)到的"拓?fù)洵h(huán)"中的某個(gè)端口斷開，達(dá)到消除"拓?fù)洵h(huán)"的目的，維持網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)錁涞耐暾?。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，"拓?fù)洵h(huán)"常被推薦用于關(guān)鍵數(shù)據(jù)鏈路的冗余備份鏈路選擇。所以，帶有擴(kuò)展樹協(xié)議支持的交換機(jī)可以用于連接網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵資源的交換冗余。,全雙工：（FullDuplex）,全雙工端口可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，但這要交換機(jī)和所連接的設(shè)備都支持全雙工工作方式。具有全雙工功能的交換機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、高吞吐量（Throughput）：兩倍于單工模式通信吞吐量。2、避免碰撞（CollisionAvoidance）：沒有發(fā)送/接收碰撞。3、突破長(zhǎng)度限制（ImprovedDistanceLimitation）：由于沒有碰撞，所以不受CSMA/CD鏈路長(zhǎng)度的限制。通信鏈路的長(zhǎng)度限制只與物理介質(zhì)有關(guān)。現(xiàn)在支持全雙工通信的協(xié)議有：快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)和ATM。,高速端口集成,交換機(jī)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(jī)的交換流量與上級(jí)主干的交換需求。防止出現(xiàn)主干通信瓶頸。常見的高速端口有：FDDI：應(yīng)用較早，范圍廣。但有協(xié)議轉(zhuǎn)換花費(fèi)。FastEthernet/GigabitEthernet：連接方便，協(xié)議轉(zhuǎn)換費(fèi)用少；但受到網(wǎng)絡(luò)規(guī)模限制。ATM：可提供高速交換端口；但協(xié)議轉(zhuǎn)換費(fèi)用大,典型交換機(jī),二層交換機(jī)R2126G三層交換機(jī)R3550-24核心交換機(jī)R6806E,R2126G,三層交換機(jī)R3550-24,核心交換機(jī)R6806E,