徐汇区新型交换机设计

和集线器每个端口共享同样带宽不同的是，交换机的数据带宽具有独享性。在这样的前提下，在同一个时间段内，交换机就可以将数据传输到多个节点之间，并且每个节点都可 以当做**网段而独自享有固定的部分带宽，这样就没有和其他设备进行竞争实用的必要。 [2]交换机工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，通过将MAC地址和端口对应，形成一张MAC表。在今后的通讯中，发往该MAC地址的数据包将*送往其对应的端口，而不是所有的端口。因此，交换机可用于划分数据链路层广播，即***域；但它不能划分网络层广播，即广播域。提供了更高的可靠性，更稳定的性能和更大的吞吐量。还有更新的技术解决复杂的网络。徐汇区新型交换机设计

传统交换机从网桥发展而来，属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC地址寻址，通过站表选择路由，站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于OSI第三层即网络层设备，它根据IP地址进行寻址，通过路由表路由协议产生。交换机比较大的好处是快速，由于交换机只须识别帧中MAC地址，直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单，便于ASIC实现，因此转发速度极高。但交换机的工作机制也带来一些问题。 [3]1．回路：根据交换机地址学习和站表建立算法，交换机之间不允许存在回路。一旦存在回路，必须启动生成树算法，阻塞掉产生回路的端口。而路由器的路由协议没有这个问题，路由器之间可以有多条通路来平衡负载，提高可靠性。崇明区本地交换机设计常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。

***简略的概括一下交换机的基本功能：1． 像集线器一样，交换机提供了大量可供线缆连接的端口，这样可以采用星型拓扑布线。2． 像中继器、集线器和网桥那样，当它转发帧时，交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。3． 像网桥那样，交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。4． 像网桥那样，交换机将局域网分为多个***域，每个***域都是有**的宽带，因此**提高了局域网的带宽。5． 除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外，交换机还提供了更先进的功能，如虚拟局域网（VLAN）和更高的性能。 [3]

1) 速度为了在企业网中行之有效，第四层交换必须提供与第三层线速路由器可比拟的性能。也就是说，第四层交换必须在所有端口以全介质速度操作，即使在多个千兆以太网连接上亦如此。千兆以太网速度等于以每秒1488000 个数据包的比较大速度路由(假定**坏的情形，即所有包为以及网定义的**小尺寸，长64字节)。 [3]2)服务器容量平衡算法依据所希望的容量平衡间隔尺寸，第四层交换机将应用分配给服务器的算法有很多种，有简单的检测环路**近的连接、检测环路时延或检测服务器本身的闭环反馈。在所有的预测中，闭环反馈提供反映服务器现有业务量的**精确的检测。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。

模块交换：将整个模块进行网段迁移。·端口组交换：通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移。·端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行迁移。这种交换技术是基于OSI***层上完成的，具有灵活性和负载平衡能力等优点。如果配置得当，那么还可以在一定程度进行容错，但没有改变共享传输介质的特点，自而未能称之为真正的交换。 [3]帧交换帧交换是应用**广的局域网交换技术，它通过对传统传输媒介进行微分段，提供并行传送的机制，以减小***域，获得高的带宽。一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异，但对网络帧的处理方式一般有以下几种： [3交换机是由很多模块组成，比如：堆叠模块、管理模块(控制模块)和扩展模块等。崇明区本地交换机设计

但由于数据中心交换机能够承载各种业务，对数据的传输提供较 好的保障。徐汇区新型交换机设计

1和255之间的端口号被保留，他们称为"熟知"端口，也就是说，在所有主机TCP/I P协议栈实现中，这些端口号是相同的。除了"熟知"端口外，标准UNIX服务分配在256到1024端口范围，定制的应用一般在1024以上分配端口号。分配端口号的清单可以在RFC1700 "Assigned Numbers"上找到。 [3]TCP/UDP端口号提供的附加信息可以为网络交换机所利用，这是第四层交换的基础。具有第四层功能的交换机能够起到与服务器相连接的"虚拟IP"(VIP)前端的作用。每台服务器和支持单一或通用应用的服务器组都配置一个VIP地址。这个VIP地址被发送出去并在域名系统上注册。徐汇区新型交换机设计

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