應(yīng)用指南:以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)用方式全解
現(xiàn)在應(yīng)用以太網(wǎng)交換機(jī)最長用的方式就是直通方式,直通方式的以太網(wǎng)交換機(jī)可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機(jī)。它在輸入端口檢測到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí),檢查該包的包頭,獲取包的目的地址,啟動(dòng)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)查找表轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出端口,在輸入與輸出交叉處接通,把數(shù)據(jù)包直通到相應(yīng)的端口,實(shí)現(xiàn)交換功能。
由于不需要存儲(chǔ),延遲(LATENCY)非常小、交換非???,這是它的優(yōu)點(diǎn);它的缺點(diǎn)是:因?yàn)閿?shù)據(jù)包的內(nèi)容并沒有被以太網(wǎng)交換機(jī)保存下來,所以無法檢查所傳送的數(shù)據(jù)包是否有誤,不能提供錯(cuò)誤檢測能力,由于沒有緩存,不能將具有不同速率的輸入/輸出端口直接接通,而且,當(dāng)以太網(wǎng)交換機(jī)的端口增加時(shí),交換矩陣變的越來越復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)起來相當(dāng)困難。
存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的方式,它把輸入端口的數(shù)據(jù)包先存儲(chǔ)起來,然后進(jìn)行CRC檢查,在對(duì)錯(cuò)誤包處理后才取出數(shù)據(jù)包的目的地址,通過查找表轉(zhuǎn)換成輸出端口送出包。
正因如此,存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式在數(shù)據(jù)處理時(shí)延時(shí)大,這是它的不足,單是它可以對(duì)進(jìn)入以太網(wǎng)交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行錯(cuò)誤檢測,尤其重要的是它可以支持不同速度的輸入輸出端口間的轉(zhuǎn)換,保持高速端口與低速端口間的協(xié)同工作。
第二層和第三層交換及其與路由器方案的競爭
如前所述,局域網(wǎng)交換機(jī)是工作在OSI第二層的,可以理解為一個(gè)多端口網(wǎng)橋,因此傳統(tǒng)上稱為第二層交換;目前,交換技術(shù)已經(jīng)延伸到OSI第三層的部分功能,既所謂第三層交換,第三層交換可以不將廣播封包擴(kuò)散,直接利用動(dòng)態(tài)建立的MAC地址來通信,似乎可以看懂第三層的信息,如IP地址、ARP等。
具有多路廣播和虛擬網(wǎng)間基于IP、IPX等協(xié)議的路由功能,這方面功能的順利實(shí)現(xiàn)得力于專用集成電路(ASIC)的加入,把傳統(tǒng)的由軟件處理的指令改為ASIC芯片的嵌入式指令,從而加速了對(duì)包的轉(zhuǎn)發(fā)和過濾,使得高速下的線性路由和服務(wù)質(zhì)量都有了可靠的保證。目前,如果沒有上廣域網(wǎng)的需要,在建網(wǎng)方案中一般不再應(yīng)用價(jià)格昂貴、帶寬有限的路由器。
虛擬局域網(wǎng)技術(shù)
交換技術(shù)的發(fā)展,允許區(qū)域分散的組織在邏輯上成為一個(gè)新的工作組,而且同一工作組的成員能夠改變其物理地址而不必重新配置節(jié)點(diǎn),這就是用到所謂的虛擬局域網(wǎng)技術(shù)(VLAN)。
用以太網(wǎng)交換機(jī)建立虛擬網(wǎng)就是使原來的一個(gè)大廣播區(qū)(以太網(wǎng)交換機(jī)的所有端口)邏輯的分為若干個(gè)"子廣播區(qū)",在子廣播區(qū)里的廣播封包只會(huì)在該廣播區(qū)內(nèi)傳送,其它的廣播區(qū)是收不到的。
VLAN通過交換技術(shù)將通信量進(jìn)行有效分離,從而更好地利用帶寬,并可從邏輯的角度出發(fā)將實(shí)際的LAN基礎(chǔ)設(shè)施分割成多個(gè)子網(wǎng),它允許各個(gè)局域網(wǎng)運(yùn)行不同的應(yīng)用協(xié)議和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),對(duì)這部分詳細(xì)內(nèi)容感興趣的讀者可以參考IEEE802.10規(guī)定。