每一个参数都影响到交换机的性能、功能和不同集成特性。
1、转发技术:交换机采用直通转发技术或存储转发技术?
2、延时:交换机数据交换延时多少?
3、管理功能:交换机提供给拥护多少可管理功能?
4、单/多MAC地址类型:每个端口是单MAC地址,还是多MAC地址?
5、外接监视支持:交
换机是否允许外接监视工具管理端口、电路或交换机所有流量?
6、扩展树:交换机是否提供扩展树算法或其他算法,检测并限制拓扑环?
7、全双工:交换机是否允许端口同时收/发,全双工通讯?
8、高速端口集成:交换机是否提供高速端口连接关键业务服务器或上行主干?
下面逐项讨论各项参数:
1) 转发技术:(Forwarding Technologies)
转发技术是指交换机所采用的用于决定如何转发数据包的转发机制。各种转发技术各有优缺点。
直通转发技术:(Cut-through)
交换机一旦解读到数据包目的地址,就开始向目的端口发送数据包。通常,交换机在接收到数据包的前6个字节时,就已经知道目的地址,从而可以决定向哪个端口转发这个数据包。直通转发技术的优点是转发速率快、减少延时和提高整体吞吐率。其缺点是交换机在没有完全接收并检查数据包的正确性之前就已经开始了数据转发。这样,在通讯质量不高的环境下,交换机会转发所有的完整数据包和错误数据包,这实际上是给整个交换网络带来了许多垃圾通讯包,交换机会被误解为发生了广播风暴。总之,直通转发技术适用与网络链路质量较好、错误数据包较少的网络环境。
存储转发技术:(Store-and-Forward)
存储转发技术要求交换机在接收到全部数据包后再决定如何转发。这样一来,交换机可以在转发之前检查数据包完整性和正确性。其优点是:没有残缺数据包转发,减少了潜在的不必要数据转发。其缺点是:转发速率比直接转发技术慢。所以,存储转发技术比较适应与普通链路质量的网络环境。
碰撞逃避转发技术:(Collision-avoidance)
某些厂商(3Com)的交换机还提供这种厂商特定的转发技术。碰撞逃避转发技术通过减少网络错误繁殖,在高转发速率和高正确率之间选择了一条折衷的解决办法。
8) 高速端口集成:(High-Speed Intergration)
交换机可以提供高带宽“管道”(固定端口、可选模块或多链路隧道)满足交换机的交换流量与上级主干的交换需求。防止出现主干通信瓶颈。常见的高速端口有:
FDDI:应用较早,范围广。但有协议转换花费。
Fast Ethernet / Gigabit Ethernet:连接方便,协议转换费用少;但受到网络规模限制。
ATM:可提供高速交换端口;但协议转换费用大。
二、ATM交换(ATM Switch)
随着ATM交换技术的发展,现在企业网络中越来越多在高速网络主干或边缘网络采用ATM交换技术。根据现有企业计算的发展要求,适应数据网络交换的技术趋势,我们有必要了解ATM。ATM的数据交换由一个一个固定长度的ATM信元组成。每个ATM信元都是53字节长(5个字节长的信头和48字节长的信体)。信头包括虚拟通路(VP)和虚拟电路(VC)标识等地址信息。ATM根据VP和VC来确定信元的发送源地址和接收目的地址。
ATM交换机中的连接分为永久虚拟电路(PVC)和交换虚拟电路(SVC)两种。PVC是在源地址与目的地址之间的永久性硬件电路连接。SVC是根据实时交换要求建立的临时交换电路连接。两者的最大区别是:PVC不论是否有数据传输,它都保持连接;而SVC在数据传输完成后就自动断开。两者的应用区别是:在通常的ATM交换中,有一些PVC用于保持信号和管理信息通 讯,保持永久连接;而SVC主要用于大量的具体数据的传输。
ATM交换另一个特点是:ATM本身就是全双工的。发送数据和接收数据在不同虚拟电路中同时进行,保持双向高速通讯。为了满足以太网帧(Frames)与ATM信元(Cells)的相互通讯要求,ATM协议标准规定了针对数据应用的ATM适配层(ATM Adaption Layer),它工作在帧交换和信元交换之间,将以太帧的逻辑电路层的地址信息对应得转换为虚拟电路VC、虚拟通路VP地址信息,完成帧-信元转换和信元-帧转换工作。
ATM交换的广泛应用,也给交换网络的网络监视和管理带来了新的挑战。
三、 虚拟局域网(VLAN)
交换技术的发展,也加快了新的交换技术(VLAN)的应用速度。通过将企业网络划分为虚拟网络VLAN网段,可以强化网络管理和网络安全,控制不必要的数据广播。在共享网络中,一个物理的网段就是一个广播域。而在交换网络中,广播域可以是有一组任意选定的第二层网络地址(MAC地址)组成的虚拟网段。这样,网络中工作组的划分可以突破共享网络中的地理位置限制,而完全根据管理功能来划分。这种基于工作流的分组模式,大大提高了网络规划和重组的管理功能。
在同一个VLAN中的工作站,不论它们实际与哪个交换机连接,它们之间的通讯就好象在独立的集线器上一样。同一个VLAN中的广播只有VLAN中的成员才能听到,而不会传输到其他的 VLAN中去,这样可以很好的控制不必要的广播风暴的产生。同时,若没有路由的话,不同VLAN之间不能相互通讯,这样增加了企业网络中不同部门之间的安全性。网络管理员可以通过配置VLAN之间的路由来全面管理企业内部不同管理单元之间的信息互访。交换机是根据用户工作站的MAC地址来划分VLAN的。所以,用户可以自由的在企业网络中移动办公,不论他在何处接入交换网络,他都可以与VLAN内其他用户自如通讯。
VLAN可以是有混合的网络类型设备组成,比如:10M以太网、100 M以太网、令牌网、FDDI、CDDI等等,可以是工作站、服务器、集线器、网络上行主干等等。
VLAN的管理需要比较复杂的专门软件,它通过对用户、MAC地址、交换机端口号、VLAN号等管理对象的综合管理,来满足整个网络的VLAN划分、监视等功能,以及其他扩展管理功能。现在比较通用的VLAN的划分方法是基于MAC地址。但也有一些厂商的交换机提供更多的VLAN划分方法:MAC地址、协议地址、交换机端口、网络应用类型和用户权限等等。
用户在选择交换机的同时,应当仔细考察选购的交换机的VLAN功能,根据自己企业的实际需要,选择满足要求而且管理方便的交换机。同时,应当特别注意现在不同厂商的交换机的VLAN之间大多数是不兼容的。
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