簡介
交換機是一種最為基礎的網絡連接設備,它一般都不需要任何軟件配置即可使用的一種純硬件式設備。多台交換機的連接方式常見的有兩種:級聯和堆疊。
交換機級聯
級聯是最常用的一種多台交換機連接方式,它通過交換機的級聯口(UpLink)進行連接。級聯又分為以下兩種:
使用普通端口級聯:普通端口----普通端口
所謂普通端口就是通過交換機的某一個常用端口(如RJ-45端口)進行連接。需要注意的是,這時所用的連接要用交叉雙絞線,即是說雙絞線的兩端要跳線(第1-3與2-6線腳對調)。
使用Uplink端口級聯:Uplink----普通端口
在所有交換機端口中,都會在旁邊包含一個Uplink端口,此端口是專門為上行連接提供的,隻需通過直通雙絞線将該端口連接至其他交換機上除“Uplink端口”外的任意端口即可。
注意,使用Uplink端口級聯并不是兩個Uplink端口的相互連接。
光纖端口的級聯:收----發,發----收
由于光纖端口的價格仍然非常昂貴,所以,光纖主要被用于核心交換機和骨幹交換機的級聯。另外光纖端口都是兩個,分别是一發一收。當交換機通過光纖端口級聯時,必須将光纖跳線兩端的收發對調,當一端接“收”時,另一端接“發”;同理,當一端接“發”時,另一端接“收”。如果光纖跳線的兩端均連接“收”或“發”,則該端口的LED指示燈不亮,表示該連接為失敗。隻有當光纖端口連接成功後,LED指示燈才轉為綠色
交換機堆疊
堆疊主要應用在大型網絡中對端口需求比較大的情況下使用,它将多台交換機整合為一個統一的、邏輯的設備。交換機堆疊後從邏輯上來說,它們屬于同一個設備,如果想對這幾台交換機進行設置,隻要連接到任何一台設備上,就可看到堆疊中的其它交換機。堆疊是擴展端口最快捷、最便利的方式,它主要通過廠家提供的一條專用連接電纜,從一台交換機的“UP”(出)堆疊端口直接連接到另一台交換機的“DOWN”(入)堆疊端口,一般堆疊後的帶寬是單一交換機端口速率的幾十倍。但是,并不是所有的交換機都支持堆疊的,這取決于交換機的品牌、型号是否支持堆疊;并且還需要使用專門的堆疊電纜和堆疊模塊,而Cisco提供的隻有0.5米、1米和3米這三種規格的StackWise堆疊電纜;最後還要注意同一堆疊中的交換機必須是同一品牌。
交換機堆疊的要求:
對交換機進行堆疊時最好能夠使用同一廠商相同型号的硬件設備和相同版本的IOS。如果硬件型号不同,則務必保證交換機上的IOS中使用的堆疊協議的主版本号是相同的;如果使用的堆疊協議的主版本号相同,但小數點後的版本号不同,仍然可以堆疊,不過可能會導緻部分功能不兼容。Cisco的一些型号交換機支持堆疊功能,例如Catalyst 3750系列使用StackWise技術,提供了一個32Gbps的堆疊互聯,連接多達9台交換機,它采用的是背闆堆疊的方式,交換機背後有專門的堆疊口并且需專門的堆疊線。
常見的交換機堆疊方法(提供全帶寬冗餘功能):
堆疊的交換機會選舉一個Master設備,高優先級的設備是Master,如果優先級相同,則會根據複雜的因素選舉Master(例如:IOS的功能、版本、硬件版本和MAC地址等);其它交換機則是成員(Member),如果Master交換機出現故障,則重新選舉Master。
準備工作:
先把兩交換機之間的堆疊線拆除,把兩交換機的IOS更新為相同的IOS。
SW1/SW2#show flash //查看IOS版本是否相同
SW1/SW2#show platform stack-manager all //查看堆疊協議版本号是否相同
SW1/SW2#show running-config //查看交換機的編号,默認為1(即說明當前交換機的編号為1)
SW1(config)#switch 1 priority 12 //修改SW1的優先級為12
SW2(config)#switch 1 priority 10
說明:
①編号用來指出要修改優先級的交換機,優先級大的交換機會成為Master。
②默認時全部交換機的編号都為1,堆疊後交換機開機,如果有編号相同的交換機存在,則交換機将使用最小
的、空閑的編号,編号會發生變化。一旦編号确定,即使将交換機從堆疊中脫離出來,編号也不會發生變化。
因此如果使用“show running-config”命令可能看到交換機的編号不是1,可以使用稍後介紹的“switch 2
renumber 1”命令修改交換機的編号。
堆疊交換機:
關閉交換機電源,連好堆疊線,把兩個交換機開機。交換機開機後,檢測到有堆疊,會等待一段時間讓其它交換機也完成開機,等待完畢後,選舉出Master,一旦Master選出,Master不會被其它後開機高優先級交換機搶占。
說明:Master不具有搶占性,因此如果某一交換機先開機并且成為Master後,其它更高優先級的交換機後開機,它也隻能是Member交換機;因此可以通過控制開機時間來控制Master的選舉。
檢查堆疊:
堆疊後兩台交換機形成一台邏輯上的交換機,可以在任何一台交換機上執行命令,效果是一樣的。交換機的接口編号将統一編号,編号為1的交換機接口編号形式為interface FastEthernet1/0/1,而編号為2的交換機接口編号形式為interface FastEthernet2/0/1。
Switch#show switch //查看堆疊的交換機
Switch#show switch neighbors //顯示交換機的鄰居
Switch#show switch stack-ports //查看各交換機上堆疊口的狀态
Switch#show switch stack-ring speed //查看堆疊環的速度
Switch#show switch stack-ring activity /查看堆疊環已傳送的幀數量(不包含SPAN等一些特别的數據幀)
Switch#show running-config //查看堆疊後交換機的配置
拆除堆疊:
關閉電源,拆除堆疊線,即使交換機已經脫離堆疊,交換機的編号不會改變,因此此時交換機SW2的編号仍為2,它的接口編号形式仍為interface FastEthernet2/0/1,可以使用如下命令把編号恢複為1:
Switch(config)#switch 2 renumber 1 //修改SW2的編号為1(在SW2上執行該命令)
堆疊與級聯的區别1.對設備要求不同:級聯可通過一根雙絞線在任何網絡設備廠家的交換機之間,或者交換機與集線器之間完
成。而堆疊隻有在自己廠家的設備之間,并且該交換機必須具有堆疊功能才可實現。
2.對連接介質要求不同:級聯時隻需一根跳線(雙絞線),而堆疊則需要專用的堆疊模塊和堆疊線纜,當然堆疊
模塊是需要另外訂購的。
3.最大連接數不同:交換機間的級聯,在理論上沒有級聯數的限制。但是,疊堆内可容納的交換機數量,各廠
商都會明确地進行限制。
4.管理方式不同:堆疊後的數台交換機在邏輯上是一個被網管的設備,可以對所有交換機進行統一的配置與管
理。而相互級聯的交換機在邏輯上是各自獨立的,必須依次對其進行配置和管理每台交換機。
5.設備間連接帶寬不同:多台交換機級聯時會産生級聯瓶頸,并将導緻較大的轉發延遲。例如,4台百兆位交換
機通過跳線級聯時,彼此之間的連接帶寬也是100Mbps。當連接至不同交換機上的計算機之間通信時,也隻能
通過這條百兆位連接,從而成為傳輸的瓶頸。同是,随着轉發次數的增加,網絡延遲也将變得很大。而4台交
換機通過堆疊連接在一起時,堆疊線纜将能提供高于1Gbps的背闆帶寬,從而可以實現所有交換機之間的高速
連接。盡管級聯時交換機之間可以借助鍊路彙聚技術來增加帶寬,但是,這是以犧牲可用端口為代價的。
6.網絡覆蓋範圍不同:交換機可以通過級聯成倍地擴展網絡覆蓋範圍。例如,以雙絞線網絡為例,一台交換機
所覆蓋的網絡直徑為100m,2台交換機級聯所覆蓋的網絡直徑就是300m,而3台交換機級聯時直徑就可達400m。
而堆疊線纜通常隻有0.5~1m,僅僅能夠滿足交換機之間互聯的需要,不會對網絡覆蓋範圍産生影響。
總結:
綜合以上兩種方式來看,交換機的級聯方式實現簡單,隻需一根普通的雙絞線即可,節約成本而且基本不受距離的限制;而堆疊方式投資相對較大,且隻能在很短的距離内連接,實現起來比較困難。但也要認識到,堆疊方式比級聯方式具有更好的性能,信号不易衰竭,且通過堆疊方式,可以集中管理多台交換機,大大減化了管理工作量;如果實在需要采用級聯,也最好選用Uplink端口的連接方式。因為這可以在最大程度上保證信号強度,如果是普通端口之間的連接,必定會使網絡信号嚴重受損。
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