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    交換式以太網(wǎng)

    作者: 來源: 日期:2017-10-16 9:46:51 人氣:8 加入收藏 評論:0 標(biāo)簽:

    交換式技術(shù)發(fā)展過程

    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。

    交換式以太網(wǎng)是以交換式集線器(switching hub)或交換機(jī)(switch)為中心構(gòu)成,是一種星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。簡稱為交換機(jī)為核心設(shè)備而建立起來的一種高速網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)在近幾年運(yùn)用的非常廣泛。


    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)。


    采用交換技術(shù),實(shí)現(xiàn)共享式網(wǎng)絡(luò)向交換式網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)變,無疑是一種最終的解決方法,它可以為終端用戶提供專用的、端-端連接,以保證用戶通信所需的帶寬。一般說來,交換技術(shù)具有這樣一些優(yōu)點(diǎn):

    ①交換技術(shù)可以提供高速的端口速率,并能在交換虛擬網(wǎng)上支持高帶寬應(yīng)用。這有助于消除LAN與WAN間的傳統(tǒng)差異,從而為連接非兼容的終端系統(tǒng)提供了一種通用的方式。

    ②交換技術(shù)可使網(wǎng)絡(luò)具有很高的伸縮性。這是因為它具有可伸縮的交換結(jié)構(gòu),可允許占用網(wǎng)絡(luò)的部分帶寬來建立一個端端的虛連接。

    ③交換技術(shù)由于實(shí)現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)的有效區(qū)段化,因而可以更好地對網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的故障進(jìn)行檢測和隔離。

    ④交換技術(shù)的引入,使得從網(wǎng)絡(luò)管理的角度上看,局域網(wǎng)又產(chǎn)生了一個新的概念,即虛擬局域網(wǎng)。而引入虛擬局域網(wǎng)概念,可提高網(wǎng)絡(luò)管理的效率。

    由于交換技術(shù)具有了這樣一些基本特點(diǎn),采用交換技術(shù)可以解決共享式互連網(wǎng)中存在的一些問題。首先,它可解決帶寬共享問題,因這種技術(shù)可以保證每位用戶帶寬的專用性,滿足用戶對帶寬的要求。另外,交換技術(shù)通過虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能。因為,虛擬網(wǎng)絡(luò)采用邏輯智能來構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)以取代實(shí)際的物理連接,它可以是一組在邏輯上相連的網(wǎng)段,對于那些通過不同的交換機(jī)連接在一起的不同網(wǎng)段,仍可認(rèn)為它們同屬某一個虛擬網(wǎng)絡(luò)。這樣,在不同的LAN網(wǎng)段的節(jié)點(diǎn)之間,利用高速交換連接可以消除LAN的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所存在的結(jié)構(gòu)化不方便的問題,另外,僅需通過軟件管理工具便可對單一的虛擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理。這是交換技術(shù)一個非常重要的特點(diǎn)。正是由于交換技術(shù)在改善網(wǎng)絡(luò)的性能和最大限度地發(fā)揮現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的潛力方面具有十分重要的作用,因而,基于交換的互連網(wǎng)絡(luò)在90年代中期開始受到人們的關(guān)注,并成為目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。

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