3.1.1交换机的分类
1.根据交换方式划分
(1)存储转发式交换。交换机对输入的数据包先进行缓存、验证、碎片过滤,然后再进行转发。这种交换方式延时大,但是可以提供差错校验,并支持不同速度的输入、输出端口间的交换(非对称交换),是交换机的主流工作方式。
(2)直通式交换。直通式交换类似于采用交叉矩阵的电话交换机,它在输入端口扫描到目标地址后立即开始转发。这种交换方式的优点是延迟小、交换速度快;其缺点是没有检错能力,不能实现非对称交换,并且当交换机的端口增加时,交换矩阵实现起来比较困难。
(3)碎片过滤式交换。这是介于直通式和存储转发式之间的一种解决方案。交换机在开始转发前先检查数据包的长度是否够64个字节,如果小于64个字节,说明是冲突碎片,则丢弃;如果大于等于64个字节,则转发该包。这种转发方式的处理速度介于前两者之间,被广泛应用于中、低档交换机中。
2.根据交换的协议层划分
(1)第二层交换。根据MAC地址进行交换。二层交换技术的发展比较成熟。二层交换机属数据链路层设备,可以识别数据包中的MAC地址信息,根据MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。
(2)第三层交换。根据网络层地址(IP地址)进行交换。三层交换机是具有部分路由器功能的交换机,它的最重要的目的是加快大型局域网内部的数据交换,所具有的路由功能也是为这一目的服务的,能够做到一次路由、多次转发。
(3)四层交换。根据第四层端口号或应用协议进行交换。它传输不仅仅依据MAC地址(第二层网桥)或源/目标IP地址(第三层路由),而且依据TCP/UDP(第四层)应用端口号。第四层交换功能就像是虚拟IP,指向物理服务器,它所传输的业务服从各种各样的协议,有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他协议。
3.根据交换机结构划分
(1)固定端口交换机。这种交换机提供有限数量的固定类型端口。例如,华为S2750-28TP-EI-AC是一种快速以太网交换机,具有24个10/100 Base-TX以太网端口,4个千兆SFP,2个复用的千兆10/100/1000 Base-T以太网端口Combo。
(2)模块化交换机。这种交换机的机箱中预留了一定数量的插槽,用户可以根据网络扩充的需求选择不同类型的端口模块。这种交换机具有更大的可扩充性。
4.根据配置方式划分
(1)堆叠型交换机。这种交换机具有专门的堆叠端口,用堆叠电缆把一台交换机的UP口连接到另一台交换机的Down口,以实现端口数的扩充。一般交换机能够堆叠4~9层,堆叠后的所有交换机可以当作一台交换机来统一管理。
(2)非堆叠型交换机。这种交换机没有堆叠端口,但可以通过级联方式进行扩充。级联模式使用以太网端口(100M FE端口、GE端口或10GE端口)进行层次间互联,可以通过统一的网管平台实现对全网设备的管理。为了保证网络运行的效率,级联层数一般不要超过4层。
5.根据管理类型划分
(1)网管型交换机。这种交换机支持简单网络管理协议(SNMP)和管理信息库(MIB),可以指定IP地址,实现远程配置、监视和管理。
(2)非网管型交换机。这种交换机不支持SNMP和MIB,只能根据MAC地址进行交换,无法进行功能配置和管理。
(3)智能型交换机。这种交换机支持基于Web的图形化管理和MIB-Ⅱ,无须使用复杂的命令行管理方式,配置和维护比较容易。更重要的是,智能型交换机提供QoS管理、VPN、用户认证以及多媒体传输等复杂的应用功能,而不仅仅是转发数据分组。
6.根据层次结构划分
网络的分层结构把复杂的大型网络分解为多个容易管理的小型网络,每一层交换设备分别实现不同的特定任务。
(1)接入层交换机。接入层是工作站连接网络的入口,实现用户的网络访问控制,这一层的交换机应该以低成本提供高密度的接入端口。例如,华为S2700系列最多可以提供52个快速以太网端口,适合中、小型企业网络使用。
(2)汇聚层交换机。汇聚层将网络划分为多个广播/组播域,可以实现VLAN间的路由选择,并通过访问控制列表实现分组过滤。这一层交换机的端口数和交换速率要求不是很高,但应提供第三层交换功能。例如,华为S5700-SI系列交换机具有多个10 M/100M/1000 M Base-T端口和千兆SFP端口,可以支持多种光纤模块收发器,同时提供QoS管理和速度限制,以及安全访问控制列表、组播管理和高性能的IP路由。
(3)核心层交换机。核心层应采用可扩展的高性能交换机组成园区网的主干线路,提供链路冗余、路由冗余、VLAN中继和负载均衡等功能,并且与汇聚层交换机具有兼容的技术,支持相同的协议。例如,华为S6700系列交换机就是一种适合部署到核心网络的交换机。