交換技術(shù)整體架構詳解

　　前交換技術(shù)在IT界使用的還是比較廣泛，為了使交換機可以平穩高效地運作，下面是YJBYS小編整理的交換技術(shù)整體架構知識，希望對你有幫助!

　　1993年，局域網(wǎng)交換設備出現，1994年，國內掀起了交換網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的熱潮。其實(shí)，交換技術(shù)是一個(gè)具有簡(jiǎn)化、低價(jià)、高性能和高端口密集特點(diǎn)的交換產(chǎn)品，體現了橋接技術(shù)的復雜交換技術(shù)在OSI參考模型的第二層操作。

　　與橋接器一樣，交換機按每一個(gè)包中的MAC地址相對簡(jiǎn)單地決策信息轉發(fā)。而這種轉發(fā)決策一般不考慮包中隱藏的更深的其他信息。與橋接器不同的是交換機轉發(fā)延遲很小，操作接近單個(gè)局域網(wǎng)性能，遠遠超過(guò)了普通橋接互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )之間的轉發(fā)性能。

　　交換技術(shù)允許共享型和專(zhuān)用型的局域網(wǎng)段進(jìn)行帶寬調整，以減輕局域網(wǎng)之間信息流通出現的瓶頸問(wèn)題�，F在已有以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI和ATM技術(shù)的交換產(chǎn)品。 類(lèi)似傳統的橋接器，交換機提供了許多網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)功能。

　　交換機能經(jīng)濟地將網(wǎng)絡(luò )分成小的沖突網(wǎng)域，為每個(gè)工作站提供更高的帶寬。協(xié)議的透明性使得交換機在軟件配置簡(jiǎn)單的情況下直接安裝在多協(xié)議網(wǎng)絡(luò )中;交換機使用現有的電纜、中繼器、集線(xiàn)器和工作站的網(wǎng)卡，不必作高層的硬件升級;交換機對工作站是透明的，這樣管理開(kāi)銷(xiāo)低廉，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的增加、移動(dòng)和網(wǎng)絡(luò )變化的操作。

　　利用專(zhuān)門(mén)設計的集成電路可使交換機以線(xiàn)路速率在所有的端口并行轉發(fā)信息，提供了比傳統橋接器高得多的操作性能。如理論上單個(gè)以太網(wǎng)端口對含有64個(gè)八進(jìn)制數的數據包，可提供14880bps的傳輸速率。

　　這意味著(zhù)一臺具有12個(gè)端口、支持6道并行數據流的“線(xiàn)路速率”以太網(wǎng)交換器必須提供89280bps的總體吞吐率(6道信息流X14880bps/道信息流)。專(zhuān)用集成電路技術(shù)使得交換器在更多端口的情況下以上述性能運行，其端口造價(jià)低于傳統型橋接器。

　　1.端口交換

　　端口交換技術(shù)最早出現在插槽式的集線(xiàn)器中，這類(lèi)集線(xiàn)器的背板通常劃分有多條以太網(wǎng)段(每條網(wǎng)段為一個(gè)廣播域)，不用網(wǎng)橋或路由連接，網(wǎng)絡(luò )之間是互不相通的。以大主模塊插入后通常被分配到某個(gè)背板的網(wǎng)段上，端口交換用于將以太模塊的端口在背板的多個(gè)網(wǎng)段之間進(jìn)行分配、平衡。根據支持的程度，端口交換還可細分為：

　　模塊交換：將整個(gè)模塊進(jìn)行網(wǎng)段遷移。 端口組交換：通常模塊上的端口被劃分為若干組，每組端口允許進(jìn)行網(wǎng)段遷移。 端口級交換：支持每個(gè)端口在不同網(wǎng)段之間進(jìn)行遷移。

　　這種交換技術(shù)是基于OSI第一層上完成的，具有靈活性和負載平衡能力等優(yōu)點(diǎn)。如果配置得當，那么還可以在一定程度進(jìn)行客錯，但沒(méi)有改變共享傳輸介質(zhì)的特點(diǎn)，自而未能稱(chēng)之為真正的交換。

　　2.幀交換

　　幀交換是目前應用最廣的局域網(wǎng)交換技術(shù)，它通過(guò)對傳統傳輸媒介進(jìn)行微分段，提供并行傳送的機制，以減小沖突域，獲得高的帶寬。一般來(lái)講每個(gè)公司的產(chǎn)品的實(shí)現技術(shù)均會(huì )有差異，但對網(wǎng)絡(luò )幀的處理方式一般有以下幾種：

　　直通交換：提供線(xiàn)速處理能力，交換機只讀出網(wǎng)絡(luò )幀的前14個(gè)字節，便將網(wǎng)絡(luò )幀傳送到相應的端口上。 存儲轉發(fā)：通過(guò)對網(wǎng)絡(luò )幀的讀取進(jìn)行驗錯和控制。 前一種方法的交換速度非�？�，但缺乏對網(wǎng)絡(luò )幀進(jìn)行更高級的控制，缺乏智能性和安全性，同時(shí)也無(wú)法支持具有不同速率的端口的交換。因此，各廠(chǎng)商把后一種技術(shù)作為重點(diǎn)。

　　有的廠(chǎng)商甚至對網(wǎng)絡(luò )幀進(jìn)行分解，將幀分解成固定大小的信元，該信元處理極易用硬件實(shí)現，處理速度快，同時(shí)能夠完成高級控制功能(如美國MADGE公司的LET集線(xiàn)器)如優(yōu)先級控制。

　　3.信元交換

　　ATM技術(shù)代表了網(wǎng)絡(luò )和通訊技術(shù)發(fā)展的未來(lái)方向，也是解決目前網(wǎng)絡(luò )通信中眾多難題的一劑“良藥”，ATM采用固定長(cháng)度53個(gè)字節的信元交換。由于長(cháng)度固定，因而便于用硬件實(shí)現。

　　ATM采用專(zhuān)用的非差別連接，并行運行，可以通過(guò)一個(gè)交換機同時(shí)建立多個(gè)節點(diǎn)，但并不會(huì )影響每個(gè)節點(diǎn)之間的通信能力。ATM還容許在源節點(diǎn)和目標、節點(diǎn)建立多個(gè)虛擬鏈接，以保障足夠的帶寬和容錯能力。ATM采用了統計時(shí)分電路進(jìn)行復用，因而能大大提高通道的利用率。ATM的帶寬可以達到25M、155M、622M甚至數Gb的傳輸能力。

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