(熔合布线》精货潮共享翼 学习卡片 认识交换机(Switch)学习卡片 内容概述 本知识主要让学生了解交换机的分类、掌拥交换机的功能和工作原理。并能根据网铬需 求正确选择交换机。 重点和难点 重点： ①交换机的功能： ②交换机的工作原理： ③文换机的速购。 com 难点： ①交换机的工作原理。 ②交换机的选南 TC 学习内容 1,交换机的概述 交换(switching)是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把 要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。交换机根据工作位置的不同，可以 分为广域网交换机和局域网交换机。广域的交换机(switch)就是一种在通信系统中完成信 息交换功能的设备，它应用在数据链路层。交换机有多个端口，每个端口都具有桥接功能， 可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。实际上，交换机有时被称为多瑞口网桥。 2.交换机工作原理 交换机工作在数据链路层。交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换 机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后。处理端口会查找内存 中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上，通过 内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的C若不存在，广插到所有的端口，接收 端口回应后交换机会“学习”新的MC地址，并把它添加入内部MAC地址表中，使用交换机
《综合布线》精品资源共享课 学习卡片 1 认识交换机（Switch） 本知识主要让学生了解交换机的分类、掌握交换机的功能和工作原理。并能根据网络需 求正确选择交换机。 重点： ①交换机的功能； ②交换机的工作原理； ③交换机的选购。 难点： ① 交换机的工作原理。 ② 交换机的选购。 1. 交换机的概述 交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把 要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。交换机根据工作位置的不同，可以 分为广域网交换机和局域网交换机。广域的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信 息交换功能的设备，它应用在数据链路层。交换机有多个端口，每个端口都具有桥接功能， 可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。实际上，交换机有时被称为多端口网桥。 2.交换机工作原理 交换机工作在数据链路层，交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换 机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存 中的地址对照表以确定目的 MAC（网卡的硬件地址）的 NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过 内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的 MAC 若不存在，广播到所有的端口，接收 端口回应后交换机会“学习”新的 MAC 地址，并把它添加入内部 MAC 地址表中。使用交换机
《缘合布线)精品资源共享灵 学习卡片 也可以把网铬“分段”，通过对照1P地址表，交换机只允许必要的网铬流量通过交换机，通 过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域。但它不能划分网络层广播。即广播域。 3.交换机数据转发工作方式 1)直通式： 直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交义的线路矩阵电话交换机，它 在输入端口检测到一个数据包时，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查 找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交义处接通，把数据包直通到相应的端口，实现 交换功能。由于不需要存储，延迟非常小、交换非常快，这是它的优点。它的缺点是，因为 数据包内容并没有被以太网交换机保存下米，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能 提供错误检测能力。由于设有缓存，不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通，而且容 易丢包 2)存储转发： 存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。它把输入端口的数据包先存储起 来，然后进行CC(循环沉余码校验)检查，在对错误包处理后才取出数据包的目的地址， 通过查找表转换成输出端口送出包，。正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它 的不足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，有效地改善网路性能。尤其重要 的是它可以支持不同速度的端口问的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。 3)碎片隔离： 这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够4个字节，如果小于 6刷字节，说明是假包，则丢弃该包：如果大于6M字节，则发送该包，这种方式也不提供数 据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。 4.交换机分类 交换机的常见种类： 按工作方式可分为二层交换机，三层交换机，多层交换机 按在同铭中部署的位置和性能可分为核心交换机。接入交换机等。 按外型可分为固定端口交换机，堆叠式交换机，模块化（箱式）交换机。 按协议可分为以太网交换机，ATM交换机，蘭中继交换机. 按接口类型可为分普通双蚊线交换机，光纤交换机。 5.交换机的选购 与交换机性能和设备选型密切相关的因素主要有背板带宽、包转发率，交换方式、端口 2
《综合布线》精品资源共享课 学习卡片 2 也可以把网络“分段”，通过对照 IP 地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通 过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域，但它不能划分网络层广播，即广播域。 3.交换机数据转发工作方式 1) 直通式： 直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它 在输入端口检测到一个数据包时，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查 找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现 交换功能。由于不需要存储，延迟非常小、交换非常快，这是它的优点。它的缺点是，因为 数据包内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能 提供错误检测能力。由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通，而且容 易丢包。 2)存储转发： 存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。它把输入端口的数据包先存储起 来，然后进行 CRC（循环冗余码校验）检查，在对错误包处理后才取出数据包的目的地址， 通过查找表转换成输出端口送出包。正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它 的不足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，有效地改善网络性能。尤其重要 的是它可以支持不同速度的端口间的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。 3) 碎片隔离： 这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够 64 个字节，如果小于 64 字节，说明是假包，则丢弃该包；如果大于 64 字节，则发送该包。这种方式也不提供数 据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。 4.交换机分类 交换机的常见种类： 按工作方式可分为二层交换机，三层交换机，多层交换机。 按在网络中部署的位置和性能可分为核心交换机，接入交换机等。 按外型可分为固定端口交换机，堆叠式交换机，模块化（箱式）交换机。 按协议可分为以太网交换机，ATM 交换机，帧中继交换机。 按接口类型可为分普通双绞线交换机，光纤交换机。 5.交换机的选购 与交换机性能和设备选型密切相关的因素主要有背板带宽、包转发率、交换方式、端口
(合布视)精品魔覆共享湿 学习卡片 类型、端口速率、端口密度、元余模块、堆叠能力、LAW数量、C地址数量、三层交换能 力 (1)背板带宽 背板带宽是我们在选购交换机时应该十分注意的一个性能指标，它标志着一个交换机总 的吞吐能力。背板带宽钓高，交换机负载数据转发能力就越强。网络瓶颈就越低。 (2)包转发率 选购交换机时经常会注意到肾板带宽和端口速率，但包转发率这项指标也是不可忽视的： 包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换能力，单位是M5(百万包/秒)。包转发率的 数值从几Mpps到几百Mpps不等. (3)交换方式 目前交换机通常采用直通式交换、存储转发式、碎片隔离式三种。其中直通式交换延时 小，速度快，但不提供错误检测，容易丢包：存储转发与之相反，它是接收数据包后先缓存 起来，做CC校验，过滤错误的数据包后再发送到日的端口。这种交换方式稳定准确，但是 廷时大，华为的S3026交换机即属于存储转发式，该技术是目前交换机使用最为普遍的方式。 还有一种技术，就是碎片隔离式技术，它算是以上两种技术的折中吧，原理是在转发之前先 检查数据包的长度是否够64Be,如小于该值，则丢弃（说明是假包），如大于该值，则转发， 该种技术一般应用于低端交换机当中。 (4)端口类型 端口类型是指交换机上的端口是以太网、令牌环，FD0还是ATM等类型，一般来说固定 端口交换机只有单一类型的端口，而模块化交换机则可以有不同介质类型的模块可供透择 从而实现各种网络的军连。 (5)编口速率 除了背板带宽、包转发等，端口速率也是衡量交换机的一项重要指标，像神州数码 DCS-1016交换机提供10M/100M速率，而其模块化交换机DCRS7乃15能够提供 10M/10OM/1000M等不同速率。目前低端交换机一般都能够提供10M、100M速率，高端交 换机能够提供1000M 甚至更高。 (6)三层交换能力 早期的交换机不提侯三层交换，对于三层交换能力的指标首先是指交换机有无三层交换 能力，是否可以通过软件升级具有此能力：其次是指三层的包转发率的高低，能否实现线递
《综合布线》精品资源共享课 学习卡片 3 类型、端口速率、端口密度、冗余模块、堆叠能力、VLAN 数量、MAC 地址数量、三层交换能 力。 （1）背板带宽 背板带宽是我们在选购交换机时应该十分注意的一个性能指标，它标志着一个交换机总 的吞吐能力。背板带宽约高，交换机负载数据转发能力就越强，网络瓶颈就越低。 （2）包转发率 选购交换机时经常会注意到背板带宽和端口速率，但包转发率这项指标也是不可忽视的。 包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换能力，单位是 Mpps（百万包/秒）。包转发率的 数值从几 Mpps 到几百 Mpps 不等。 （3）交换方式 目前交换机通常采用直通式交换、存储转发式、碎片隔离式三种。其中直通式交换延时 小，速度快，但不提供错误检测，容易丢包；存储转发与之相反，它是接收数据包后先缓存 起来，做 CRC 校验，过滤错误的数据包后再发送到目的端口，这种交换方式稳定准确，但是 延时大，华为的 S3026 交换机即属于存储转发式，该技术是目前交换机使用最为普遍的方式。 还有一种技术，就是碎片隔离式技术，它算是以上两种技术的折中吧，原理是在转发之前先 检查数据包的长度是否够 64Byte，如小于该值，则丢弃（说明是假包），如大于该值，则转发。 该种技术一般应用于低端交换机当中。 （4）端口类型 端口类型是指交换机上的端口是以太网、令牌环、FDDI 还是 ATM 等类型，一般来说固定 端口交换机只有单一类型的端口，而模块化交换机则可以有不同介质类型的模块可供选择， 从而实现各种网络的互连。 （5）端口速率 除了背板带宽、包转发等，端口速率也是衡量交换机的一项重要指标，像神州数码 DCS-1016 交 换 机 提 供 10M/100M 速 率 ， 而 其 模 块 化 交 换 机 DCRS-7515 能 够 提 供 10M/100M/1000M 等不同速率。目前低端交换机一般都能够提供 10M、100M 速率，高端交 换机能够提供 1000M 甚至更高。 （6）三层交换能力 早期的交换机不提供三层交换，对于三层交换能力的指标首先是指交换机有无三层交换 能力，是否可以通过软件升级具有此能力；其次是指三层的包转发率的高低，能否实现线速
(熔合布线》精货潮共享翼 学习卡片 的三层交换。 (7)堆叠能力 交换机之间的连接有两种方式，即级连和堆叠，级连是指通过网线将两台交换机连接起 来，而堆叠则指通过堆叠端口（或模块）和堆叠线缓将两台交换机连接起来， (8)LAN支持 VLAN指的是虚拟局域网，主要是为了防止局域网内产生广播效应，同时加强网段之间的 安全性。 WWW.SCITC.com. 4
《综合布线》精品资源共享课 学习卡片 4 的三层交换。 （7）堆叠能力 交换机之间的连接有两种方式，即级连和堆叠，级连是指通过网线将两台交换机连接起 来，而堆叠则指通过堆叠端口（或模块）和堆叠线缆将两台交换机连接起来。 （8）VLAN 支持 VLAN 指的是虚拟局域网，主要是为了防止局域网内产生广播效应，同时加强网段之间的 安全性