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分析交換式以太網(wǎng)工作原理及優(yōu)點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò) 路由交換
隨著計算機(jī)性能的提高及通信量的聚增,傳統(tǒng)局域網(wǎng)已經(jīng)愈來愈超出了自身的負(fù)荷,交換式以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,從而大大提高了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。

交換式以太網(wǎng)有很多值得學(xué)習(xí)的地方,這里我們主要介紹交換式以太網(wǎng)工作原理及優(yōu)點(diǎn)。以太網(wǎng)交換機(jī),英文為SWITCH,也有人翻譯為開關(guān),交換器或稱交換式集線器。我們首先回顧一下局域網(wǎng)的發(fā)展過程。

計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合促進(jìn)了計算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,從六十年代末ALOHA的出現(xiàn)到九十年代中期1000MBPS交換式以太網(wǎng)的登臺亮相,短短的三十年間經(jīng)過了從單工到雙工,從共享到交換,從低速到高速, 從簡單到復(fù)雜,從昂貴到普及的飛躍。

八十年代中后期,由于通信量的急劇增加,促使技術(shù)的發(fā)展,使局域網(wǎng)的性能越來越高,最早的1MBPS的速率已廣泛地被今天的100BASE-T和100CG-ANYLAN替代,但是,傳統(tǒng)的媒體訪問方法都局限于使大量的站點(diǎn)共享對一個公共傳輸媒體的訪問, 既CSMA/CD。

九十年代初,隨著計算機(jī)性能的提高及通信量的聚增,傳統(tǒng)局域網(wǎng)已經(jīng)愈來愈超出了自身的負(fù)荷,交換式以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,大大提高了局域網(wǎng)的性能。與現(xiàn)在基于網(wǎng)橋和路由器的共享媒體的局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比,網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)能顯著的增加帶寬。交換技術(shù)的加入,就可以建立地理位置相對分散的網(wǎng)絡(luò),使局域網(wǎng)交換機(jī)的每個端口可平行、安全、同時的互相傳輸信息,而且使局域網(wǎng)可以高度擴(kuò)充。

從網(wǎng)橋、多端口網(wǎng)橋到交換機(jī)

局域網(wǎng)交換技術(shù)的發(fā)展要追溯到兩端口網(wǎng)橋。橋是一種存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,用來連接相似的局域網(wǎng)。從互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)看,橋是屬于DCE級的端到端的連接;從協(xié)議層次看,橋是在邏輯鏈路層對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā);與中繼器在第一層、路由器在第三層的功能相似。兩端口網(wǎng)橋幾乎是和以太網(wǎng)同時發(fā)展的。

以太網(wǎng)交換技術(shù)(SWITCH)是在多端口網(wǎng)橋的基礎(chǔ)上與九十年代初發(fā)展起來的,實(shí)現(xiàn)OSI模型的下兩層協(xié)議,與網(wǎng)橋有著千絲萬縷的關(guān)系,甚至被業(yè)界人士稱為"許多聯(lián)系在一起的網(wǎng)橋",因此現(xiàn)在的交換式技術(shù)并不是什么新的標(biāo)準(zhǔn),而是現(xiàn)有技術(shù)的新應(yīng)用而已,是一種改進(jìn)了的局域網(wǎng)橋,與傳統(tǒng)的網(wǎng)橋相比,它能提供更多的端口(4~88)、更好的性能、更強(qiáng)的管理功能以及更便宜的價格。

現(xiàn)在某些局域網(wǎng)交換機(jī)也實(shí)現(xiàn)了OSI參考模型的第三層協(xié)議,實(shí)現(xiàn)簡單的路由選擇功能,目前很熱的第三層交換就是指此。以太網(wǎng)交換機(jī)又與電話交換機(jī)相似,除了提供存儲轉(zhuǎn)發(fā)(STORE ANG FORWORD)方式外還提供了其它的橋接技術(shù),如:直通方式(CUT THROUGH)。

交換式以太網(wǎng)的工作原理

以太網(wǎng)交換機(jī)的原理很簡單,它檢測從以太端口來的數(shù)據(jù)包的源和目的地的MAC(介質(zhì)訪問層)地址,然后與系統(tǒng)內(nèi)部的動態(tài)查找表進(jìn)行比較,若數(shù)據(jù)包的MAC層地址不在查找表中,則將該地址加入查找表中,并將數(shù)據(jù)包發(fā)送給相應(yīng)的目的端口。

交換式以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

交換式以太網(wǎng)不需要改變網(wǎng)絡(luò)其它硬件,包括電纜和用戶的網(wǎng)卡,僅需要用交換式交換機(jī)改變共享式HUB,節(jié)省用戶網(wǎng)絡(luò)升級的費(fèi)用??稍诟咚倥c低速網(wǎng)絡(luò)間轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同。目前大多數(shù)交換式以太網(wǎng)都具有100MBPS的端口,通過與之相對應(yīng)的100MBPS的網(wǎng)卡接入到服務(wù)器上,暫時解決了10MBPS的瓶頸,成為網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)升級時首選的方案。

它同時提供多個通道,比傳統(tǒng)的共享式集線器提供更多的帶寬,傳統(tǒng)的共享式10MBPS/100MPS以太網(wǎng)采用廣播式通信方式,每次只能在一對用戶間進(jìn)行通信,如果發(fā)生碰撞還得重試,而交換式以太網(wǎng)允許不同用戶間進(jìn)行傳送,比如,一個16端口的以太網(wǎng)交換機(jī)允許16個站點(diǎn)在8條鏈路間通信。

特別是在時間響應(yīng)方面的優(yōu)點(diǎn),使的局域網(wǎng)交換機(jī)倍受青睞。它以比路由器低的成本卻提供了比路由器寬的帶寬、高的速度,除非有上廣域網(wǎng)(WAN)的要求,否則,交換機(jī)有替代路由器的趨勢。

責(zé)任編輯:王曉東 來源: NET130
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