河姆渡快報
交換機的作用是什么？
- 2018/02/02 11:38:00
交換機是一種用于電信號轉發的網絡設備。它可以為接入交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是以太網交換機。其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等。交換是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設備自動完成的方法，把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術的統稱。交換機根據工作位置的不同，可以分為廣域網交換機和局域網交換機。廣域的交換機就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備，它應用在數據鏈路層。交換機有多個端口，每個端口都具有橋接功能，可以連接一個局域網或一臺高性能服務器或工作站。實際上，交換機有時被稱為多端口網橋。
什么是交換機環路
在規模較大的局域網網絡中，時常會遇到網絡通道被嚴重堵塞的現象，造成這種故障現象的原因有很多，例如網絡遭遇病毒攻擊、網絡設備發生硬件損壞、網絡端口出現傳輸瓶頸等。網絡中發生過改動或變化的位置最容易發生故障現象，因為頻繁改動網絡時很容易引發網絡環路，而由網絡環路引起的網絡堵塞現象常常具有較強的隱蔽性，不利于故障現象的高效排除。
交換機有什么用途
交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN（虛擬局域網）的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。電信號交換的歷史應當追溯到電話出現的初期。當電話被發明后，只需要一根足夠長的導線，加上末端的兩臺電話，就可以使相距很遠的兩個人進行語音交談。
1．從OSI體系結構來看，集線器屬于第一層物理層設備，而交換機屬于OSI的第二層數據鏈路層設備。也就是說集線器只是對數據的傳輸起到同步、放大和整形的作用，對于數據傳輸中的短幀=碎片等無法進行有效的處理，不能保證數據傳輸的完整性和正確性；而交換機不但可以對數據的傳輸做到同步、放大和整形，而且可以過濾短幀、碎片等。
2．從工作方式看，集線器是一種廣播模式，也就是說集線器的某個端口工作的時候，其它所有端口都能夠收聽到信息，容易產生廣播風暴，當網絡較大時網絡性能會受到很大影響；而交換機就能夠避免這種現象，當交換機工作的時候，只有發出請求的端口與目的端口之間相互響應而不影響其它端口，因此交換機就能夠隔離沖突域并有效地抑制廣播風暴的產生。
3．從帶寬來看，集線器不管有多少個端口，所有端口都共享一條帶寬，在同一時刻只能有兩個端口傳送數據，其它端口只能等待，同時集線器只能工作 在半雙工模式下；而對于交換機而言，每個端口都有一條獨占的帶寬，當兩個端口工作時不影響其它端口的工作，同時交換機不但可以工作 在半雙工模式下而且可以工作在全雙工模式下。
從廣義上來看，網絡交換機分為兩種：廣域網交換機和局域網交換機。廣域網交換機主要應用于電信領域，提供通信用的基礎平臺。而局域網交換機則應用于局域網絡，用于連接終端設備，如PC機及網絡打印機等。從傳輸介質和傳輸速度上可分為以太網交換機、快速以太網交換機、千兆以太網交換機、FDDI交換機、ATM交換機和令牌環交換機等。從規模應用上又可分為企業級交換機、部門級交換機和工作組交換機等。各廠商劃分的尺度并不是完全一致的，一般來講，企業級交換機都是機架式，部門級交換機可以是機架式（插槽數較少），也可以是固定配置式，而工作組級交換機為固定配置式（功能較為簡單）。
另一方面，從應用的規模來看，作為骨干交換機時，支持500個信息點以上大型企業應用的交換機為企業級交換機，支持300個信息點以下中型企業的交換機為部門級交換機，而支持100個信息點以內的交換機為工作組級交換機。本文所介紹的交換機指的是局域網交換機。
什么是以太網機
隨著計算機及其互聯技術（也即通常所謂的“網絡技術”）的迅速發展，以太網成為了迄今為止普及率最高的短距離二層計算機網絡。而以太網的核心部件就是以太網交換機。
不論是人工交換還是程控交換，都是為了傳輸語音信號，是需要獨占線路的“電路交換”。而以太網是一種計算機網絡，需要傳輸的是數據，因此采用的是“分組交換”。但無論采取哪種交換方式，交換機為兩點間提供“獨享通路”的特性不會改變。就以太網設備而言，交換機和集線器的本質區別就在于：當A發信息給B時，如果通過集線器，則接入集線器的所有網絡節點都會收到這條信息（也就是以廣播形式發送），只是網卡在硬件層面就會過濾掉不是發給本機的信息；而如果通過交換機，除非A通知交換機廣播，否則發給B的信息C絕不會收到（獲取交換機控制權限從而監聽的情況除外）。
以太網交換機廠商根據市場需求，推出了三層甚至四層交換機。但無論如何，其核心功能仍是二層的以太網數據包交換，只是帶有了一定的處理IP層甚至更高層數據包的能力。網絡交換機是一個擴大網絡的器材，能為子網絡中提供更多的連接端口，以便連接更多的計算機。隨著通信業的發展以及國民經濟信息化的推進，網絡交換機市場呈穩步上升態勢。它具有性能價格比高、高度靈活、相對簡單、易于實現等特點。
什么是光交換機
光交換是人們正在研制的下一代交換技術。所有的交換技術都是基于電信號的，即使是的光纖交換機也是先將光信號轉為電信號，經過交換處理后，再轉回光信號發到另一根光纖。由于光電轉換速率較低，同時電路的處理速度存在物理學上的瓶頸，因此人們希望設計出一種無需經過光電轉換的“光交換機”，其內部不是電路而是光路，邏輯原件不是開關電路而是開關光路。這樣將大大提高交換機的處理速率。
24口千兆交換機為例:
首先是是否支持PoE供電，這一項技術指標往往被大部分人所忽略，因為接入層交換機直接連接終端，PoE供電24口交換機的最大好處就是可以輕松的接入其他設備。
如今的企業局域網中，終端設備不再僅僅限于電腦，無線AP或者IP電話、IP攝像機等，都將會與交換機連接，這些設備往往會安裝在于不方便接入電源的地方，如墻壁、天花板等。
如果24口交換機不支持PoE供電功能，那么網管員只能更換交換機了。所以，在采購交換機的時候，干脆直接考慮購買PoE供電的交換機，省時省力。在PoE供電方面，還有一個需要注意的指標就是每個端口提供的功率，一般而言PoE功能采用的是802. 3af標準，這個標準規定了3.84～12.95W五個等級的電功率請求,最大不超過13W。但是由于不同的AP、IP電話或者攝像頭要求的功率大小不一，因此，在選擇24口交換機的時候，每個端口提供的PoE功率自然是越大越好。
其次是支持VLAN的數量以及端口的聚合數量，為每個工作組劃分不同的VLAN，是網管員最為熟悉的操作。同樣為24口交換機，但是支持的VLAN數量差別很多，有的支持64個，有的可高達256個。顯然，這個數字也是越大越好，可以劃分更多的VLAN。
第三個需要注意的數據是MAC地址表的數量。所謂MAC地址數量是指24口交換機的MAC地址表中可以最多存儲的MAC地址數量，存儲的MAC地址數量越多，那么數據轉發的速度和效率也就就越高。但是不同檔次的交換機每個端口所能夠支持的MAC數量不同。在交換機的每個端口，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交換機所能記憶的MAC地址數多少。通常交換機只要能夠記憶1024個MAC地址基本上就可以了，而一般的交換機通常都能做到這一點。但是如果考慮到未來企業網絡的擴容情況，MAC地址表的數字應該選擇更大一點，這樣可以在擴容的時候有更多的選擇，不會頻繁的更換交換機，從而大大降低交換機的總體擁有成本。
第四個數值是背板帶寬，數值也是越大越好，因為背板帶寬越大，意味著24口交換機的轉發能力越強，但是背板帶寬一般和端口數量和速率有關，其計算公式為端口數*相應端口速率*2(全雙工模式)如果總帶寬≤標稱背板帶寬，那么在背板帶寬上是線速的。顯然，24口交換機在選擇的時候，只要考慮其百兆端口和千兆端口的數量，就能計算出背板帶寬的數值了。因此，在選擇交換機的時候，如果僅僅是背板帶寬數字大，并沒有多少意義。只要端口速度符合自己的要求、工作方式可以支持全雙工就行了。
第五個需要注意的是QoS功能，現在的局域網中不僅僅是數據，還有IP語音、視頻等的傳輸，另外，一些員工往往會利用公司網絡下載一些電影、玩SNS游戲等非工作內容，這些都會占用局域網的帶寬，從而影響其他人的工作。雖然網管員可以通過采購上網行為管理、流量管理等專業設備來管理這些用戶的行為，但是對于小企業有限的預算來說，這些設備的采購不一定會得到企業管理層的批準，這時候，選擇一個有QoS功能的24口交換機就能夠在某種程度上解網管員的燃眉之急。
第六就是Web管理界面，Web界面配置和管理起來非常方便，易于操作，對網管來說大大減輕了配置的工作量。