交換機連接一個hub?局域網交換機起源于集線器（HUB）和網橋等廣泛應用的網絡通信基礎設備，但它在引進數據包交換技術後，在性能和功能上有了很大的發展，集線器和網橋等設備正在被交換機所取代對于企業用戶來說，全面認識局域網交換機的工作原理和性能特點是非常重要的由于交換機是一種高科技産品，所以用戶在選購、使用和管理局域網交換機時必須掌握相關的知識本文全面解剖局域網交換機，力求為用戶選購局域網交換機提供一些參考，今天小編就來聊一聊關于交換機連接一個hub?接下來我們就一起去研究一下吧!

交換機連接一個hub

局域網交換機起源于集線器（HUB）和網橋等廣泛應用的網絡通信基礎設備，但它在引進數據包交換技術後，在性能和功能上有了很大的發展，集線器和網橋等設備正在被交換機所取代。對于企業用戶來說，全面認識局域網交換機的工作原理和性能特點是非常重要的。由于交換機是一種高科技産品，所以用戶在選購、使用和管理局域網交換機時必須掌握相關的知識。本文全面解剖局域網交換機，力求為用戶選購局域網交換機提供一些參考。

交換機與集線器的區别

技術的進步帶動了交換機價格的迅速下降，普通用戶也有能力去購買這樣的設備，但是同早期的網絡設備（主要是同集線器HUB的對比）相比較，它有什麼優勢呢？這也是大多數用戶所關心的問題。下面就對兩種實現結果相同、但是工作機理不同的設備：交換機（Switch）和集線器（HUB）做一對比。

從工作現象看，它們都是通過多端口連接Ethernet的設備，可以将多個用戶通過網絡以星型結構連接起來，共享資源或交流數據。但是細分它們的工作狀态，卻完全不同。

集線器的工作機理是廣播（broadcast），無論是從哪一個端口接收到什麼類型的信包，都以廣播的形式将信包發送給其餘的所有端口，由連接在這些端口上的網卡（NIC）判斷處理這些信息，符合的留下處理，否則丢棄掉，這樣很容易産生廣播風暴，當網絡較大時網絡性能會受到很大的影響。從它的工作狀态看，HUB的執行效率比較低（将信包發送到了所有端口），安全性差（所有的網卡都能接收到，隻是非目的地網卡丢棄了信包）。而且一次隻能處理一個信包，在多個端口同時出現信包的時候就出現碰撞，信包按照串行進行處理，不适合用于較大的網絡主幹中。

交換機的工作就完全不同，現在低端的交換機都是Layer 2交換機，基于MAC地址進行交換。它通過分析Ethernet包的包頭信息（其中包含了原MAC地址、目标MAC地址、信息長度等），取得目标MAC地址後，查找交換機中存儲的地址對照表（MAC地址對應的端口），确認具有此MAC地址的網卡連接在哪個端口上，然後僅将信包送到對應端口，有效的有效的抑制廣播風暴的産生。這就是Switch 同HUB最大的不同點。而Switch内部轉發信包的背闆帶寬也遠大于端口帶寬，因此信包處于并行狀态，效率較高，可以滿足大型網絡環境大量數據并行處理的要求。

局域網交換機分類

●從傳輸介質和傳輸速度上看，局域網交換機可以分為以太網交換機、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多種，這些交換機分别适用于以太網、快速以太網、FDDI、ATM和令牌環網等環境。

●按照最廣泛的普通分類方法，局域網交換機可以分為桌面型交換機（Desktop Switch）、組型交換機（Workgroup Switch）和校園網交換機（Campus Switch）三類。

1． 桌面型交換機是最常見的一種交換機，使用最廣泛，尤其是在一般辦公室、小型機房和業務受理較為集中的業務部門、多媒體制作中心、網站管理中心等部門。在傳輸速度上，現代桌面型交換機大都提供多個具有10/100Mbps自适應能力的端口。

2． 組型交換機即工作組交換機，常用來作為擴充設備，在桌面型交換機不能滿足需求時，大多直接考慮組型交換機。雖然組型交換機隻有較少的端口數量，但卻支持較多的MAC地址，并具有良好的擴充能力，端口的傳輸速度基本上為100Mbps。

3． 校園網交換機，這種交換機應用相對較少，僅應用于大型網絡，且一般作為網絡的骨幹交換機，并具有快速數據交換能力和全雙工能力，可提供容錯等智能特性，還支持擴充選項及第三層交換中的虛拟局域網(VLAN)等多種功能。

●根據架構特點，人們還将局域網交換機分為機架式、帶擴展槽固定配置式、不帶擴展槽固定配置式3種産品。

1． 機架式交換機 這是一種插槽式的交換機，這種交換機擴展性較好，可支持不同的網絡類型，如以太網、快速以太網、千兆以太網、ATM、令牌環及FDDI等，但價格較貴，高端交換機有不少采用機架式結構。

2． 帶擴展槽固定配置式交換機 它是一種有固定端口數并帶少量擴展槽的交換機，這種交換機在支持固定端口類型網絡的基礎上，還可以通過擴展其他網絡類型模塊來支持其他類型網絡。這類交換機的價格居中。

3． 不帶擴展槽固定配置式交換機 這類交換機僅支持一種類型的網絡（一般是以太網），可應用于小型企業或辦公室環境下的局域網，價格最便宜，應用也最廣泛。

局域網交換機常見技術指标

局域網交換機基本技術指标較多，這些技術指标全面反映了交換機的技術性能和功能，是用戶選購産品時參考的重要數據來源。其中比較重要的技術指标如下。

1． 機架插槽數：指機架式交換機所能安插的最大模塊數。

2． 擴展槽數：指固定配置式帶擴展槽交換機所能安插的最大模塊數。

3． 最大可堆疊數：指可堆疊交換機的堆疊單元中所能堆疊的最大交換機數目。顯然，此參數也說明了一個堆疊單元中所能提供的最大端口密度與信息點連接能力。

4． 支持的網絡類型：一般情況下，固定配置式不帶擴展槽交換機僅支持一種類型的網絡，機架式交換機和固定配置式帶擴展槽交換機可支持一種以上類型的網絡，如支持以太網、快速以太網、千兆以太網、ATM、令牌環及FDDI等。一台交換機所支持的網絡類型越多，其可用性和可擴展性将越強。

5． 最大SONET端口數： SONET（Synchronous Optical Network，同步光傳輸網絡）是一種高速同步傳輸網絡規範，最大速率可達2.5Gbps。一台交換機的最大SONET端口數是指這台交換機的最大下聯的SONET接口數。

6． 背闆吞吐量： 背闆吞吐最也稱背闆帶寬，單位是每秒通過的數據包個數（pps），表示交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。一台交換機的背闆帶寬越高，所能處理數據的能力就越強，但同時成本也将會越高。

7． MAC地址表大小：連接到局域網上的每個端口或設備都需要一個MAC地址，其他設備要用到此地址來定位特定的端口及更新路由表和數據結構。一個設備的MAC地址表的大小反映了連接到該設備能支持的最大節點數。

8． 支持的協議和标準：局域網交換機所支持的協議和标準内容，直接決定了交換機的網絡适應能力。這些協議和标準一般是指由國際标準化組織所制定的聯網規範和設備标準。由于交換機工作在第二層或第三層上，工作中要涉及到第三層以下的各類協議，一般來講，根據開放互聯網絡模型可進行如下分類。

(1)第一層（物理層）協議 包括EIA/TIA-232、EIA/TIA-449、X.21和EIA530/EIA530A接口定義等，這些定義基本上決定了交換機上各物理接口的類型與作用。

(2)第二層（鍊路層）協議 包括802.1d/SPT、802.1Q、802.1p及802.3x等。

(3)第三層（網絡層）協議 包括IP、IPX、RIP1/2、OSPF、BGP4、VRRP，以及組播協議等等。

局域網交換機選購要素

用戶在選購局域網交換機時，應該主要考慮以下因素。

1、外型尺寸的選擇

如果網絡較大，或已完成樓宇級的綜合布線，工程要求網絡設備上機架集中管理，應選機架式組型交換機或者校園網交換機。如果沒有上述需求，桌面型的交換機具有更高的性能價格比。

2、可伸縮性

局域網交換機的可伸縮性是選擇局域網交換機的一個重要問題。可伸縮性好并非僅僅是産品擁有很多端口數量。因為交換機應用最重要的事情之一，是确定其端口在什麼情況下會出現擁塞。所以用戶需要考慮下面兩個方面的問題。

(1) 内部可伸縮性 在2個堆疊的交換機之間，最大的可伸縮性是多少？帶寬的增長在交換機沒有過載時，有多少個端口的傳輸速率可以從10Mbps提高到100Mbps？

(2) 外部可伸縮性 和交換機上聯的最高速率有關。例如，有1台24用戶端口的可堆疊局域網交換機，假設這24個端口能傳輸的流量全都是10Mbps，并且該交換機上聯的速率為1Gbps，因此，如果其中有8個端口的速率提高到100Mbps，就會導緻上聯的飽和。因為8個端口的傳輸速率達到100Mbps時，總流量就是800Mbps。而剩下的16個端口，每個端口速率為10Mbps，總共才160Mbps。這樣，24個端口流量總和為960Mbps。說明這台交換機再也無法處理快速以太網的連接了，否則就會出現擁塞。如果交換機上聯的速率為2Gbps，則它最多隻能處理19個快速以太網端口，否則就會發生擁塞。所以，交換機的可伸縮性，直接決定了局域網各信息點傳輸速率的升級能力。

3、可管理性

對局域網交換機來說，在運行和管理方面所付出的代價，同樣遠遠超過購買成本。基于這方面考慮，可管理性已開始成為評定交換機的另一個關鍵因素。

一般來講，交換機本身就具有一定的可管理性能，至于可堆疊式交換機還具有可以把幾個所堆疊的交換機作為1台交換機來管理的優點，而不需要對每一台局域網交換機分别進行管理和監視。需要注意的是，在可管理内容中包括了處理具有優先權流量的服務質量（QoS）、增強策略管理的能力、管理虛拟局域網流量的能力，以及配置和操作的難易程度。其中QoS性能主要表現在保留所需要的帶寬，從而支持不同服務級别的需求。可管理性還涉及到交換機對策略的支持，策略是一組規則，它控制交換機工作。網絡管理員采用策略分配帶寬，并對每個應用流量和控制網絡訪問指定優先級。其重點是帶寬管理策略，且必須滿足服務級别協議SLA。分布式策略是堆成組疊交換機的重要内容，應該檢查可堆疊交換機是否支持目錄管理功能，如輕型目錄訪問協議（LDAP），以提高交換機的可管理性。

4、端口帶寬及類型

選擇什麼類型的局域網交換機，用戶應首先應根據自己組網帶寬需要決定，再從交換機端口帶寬設計方面來考慮。從端口帶寬的配置看，目前市場上主要有以下三類。

第一種配置：n×10M＋m×100M低快速端口專用型

一般骨幹網的傳輸速率為100Mbps全雙工，分支速率為10Mbps。從技術角度看，這類配置的局域網交換機嚴格限制了網絡的升級，用戶無法實現高速多媒體網絡，因此國内外廠商已基本停止生産這種産品。

第二種配置：n×10/100Mbps端口自适應型

目前這種交換機是市場上的主流産品，因為它們有自動協商功能（Auto Negotiation），能夠檢測出其下聯設備的帶寬是100M還是10M，是全雙工還是半雙工。當網卡與交換機相聯時，如果網卡支持全雙工，這條鍊路可以收發各占100M，實現200M的帶寬，同樣的情況可能出現在交換機到交換機的連接中，應用環境非常寬松。

第三種配置：n×1000M＋m×100M高速端口專用型

與第一類交換機配置方式相似，所不同的是不僅帶寬要多幾個數量級，而且端口類型也完全不同。采用這種配置方案的交換機，是當前高速網絡和光纖網絡接入方案中的重要設備，可徹底解決網絡服務器之間的瓶頸問題。如3Com公司的3C39024（1×1000SX＋24×10/100BaseTX）、3C39036（1×1000SX＋36×10/100BaseTX）千兆上聯至服務器，解決了服務器到服務器的瓶頸問題。但成本要遠遠高于前兩類産品。

5、VLAN技術

VLAN技術主要是用來管理虛拟局域網用戶在交換機之間的流量，作為一種有效的網管手段，虛拟LAN将局域網上的一組設備配置成好象在同一線路上進行通信，而實際上它們處于不同的網段。一個VLAN是一個獨立的廣播域，可有效地防止廣播風暴。由于VLAN基于邏輯連接而不是物理連接，因此配置十分靈活。現在已經把一台交換機是否支持VLAN作為衡量一台交換機性能好壞的一個很重要的參數。最初的VLAN劃分基于端口（Port Based ），大部分台灣廠商的交換機都遵循這一标準。較新的VLAN劃分标準不但能實現Port Based VLAN，而且能支持MAC Based VLAN以及Protocol Based VLAN，遵循IEEE802.1Q标準。802.1Q是VLAN标準，利用交換機端口、MAC地址及第三層協議和策略方面來支持VLAN的實現。不同廠商的設備隻要支持802.1Q标準，就可以互聯，進行VLAN的劃分。交換機産品的VLAN标準并不統一，用戶在選擇時一定注意這些标準和自己的需要是否一緻。

6、第三層交換功能

第三層交換功能最明顯的特點就是交換機提供VLAN，而劃分VLAN是為了屏蔽廣播數據包，及網絡安全與網絡控制管理方面的需要。不過，這種能夠滿足VLAN之間高效通信需求，且價格較高的第三層局域網交換機，對于在中小企業應用廣泛的局域網系統中，并沒有多少價值。因為VLAN劃分對于獨立性極高的中小企業網絡來講，其網絡内部的安全性和可管理性已沒有多少意義了。取而代之的是，這種要求不高的安全和管理要，完全可以采用技術成熟、種類較多、性能穩定和價格低廉的第二層交換機來完成。其實，采用基于第二層交換機也可以實現VLAN功能。第二層交換機還是有其許多優點，适合廣大中小型用戶。

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