換機(jī)（Switch）性能的好壞將直接影響到整個網(wǎng)絡(luò)，因此了解一下交換機(jī)參數(shù)不僅是必要的，更有助于您更好地作出符合實(shí)際需要的選擇。目前，ATM交換機(jī)的價(jià)格居高不下，并且主要應(yīng)用在大型網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)或者廣域網(wǎng)中，所以，我們將討論的重點(diǎn)集中在以太網(wǎng)交換機(jī)的參數(shù)剖析。

背板帶寬與端口速率的選擇

交換機(jī)的端口速率已經(jīng)從10M、100M提高到現(xiàn)在的1000M，已經(jīng)有人提出了兆兆位交換機(jī)的概念。從目前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的熱點(diǎn)來看，10兆交換機(jī)已經(jīng)淡出市場。另外，由于10/100兆自適應(yīng)網(wǎng)卡的價(jià)格大幅降低，使用戶能夠在桌面上享受到快速以太網(wǎng)技術(shù)，進(jìn)而越來越多的用戶在主干上將使用千兆以太網(wǎng)交換技術(shù)。1000M交換機(jī)一般應(yīng)用在大型網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)中，與ATM一樣，為用戶提供高速的主干帶寬。100M交換機(jī)將在中小型網(wǎng)絡(luò)的主干中發(fā)揮作用，或者在大型網(wǎng)絡(luò)中扮演二級交換機(jī)的角色。

對于100M交換機(jī)來說，還有一種常見的參數(shù)是速率的自動適配，即交換機(jī)的端口速率可以與網(wǎng)卡匹配，決定是以10M速率還是以100M速率連接。

雖然端口速率很重要，但是，影響交換速度的因素除了端口每秒吞吐多少數(shù)據(jù)包的能力外，還有：（1）背板帶寬：當(dāng)然是越寬越好，它將為您的交換機(jī)在高負(fù)荷下提供高速交換；（2）包轉(zhuǎn)發(fā)率：即交換機(jī)每秒轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的數(shù)量。

交換方式

我們知道，交換機(jī)將每一個端口都掛在一條帶寬很高的背板總線（CoreBus）上，背板總線與交換引擎（SwitchEngining）相連，由端口進(jìn)來的封裝數(shù)據(jù)包經(jīng)背板總線進(jìn)入交換引擎。交換機(jī)通過三種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)包的交換：

Cutthrough：封裝數(shù)據(jù)包進(jìn)入交換引擎后，在規(guī)定時間內(nèi)丟到背板總線上，再送到目的端口，這種交換方式交換速度快，但容易出現(xiàn)丟包現(xiàn)象；

Store＆Forward：封裝數(shù)據(jù)包進(jìn)入交換引擎后被存在一個緩沖區(qū)，由交換引擎轉(zhuǎn)發(fā)到背板總線上，這種交換方式克服了丟包現(xiàn)象，但降低了交換速度；

FragmentFree：介于上述兩者之間的一種解決方案。

當(dāng)然，不是所有的交換機(jī)都支持上述三種交換方式，有些交換機(jī)只支持前面兩種交換方式，并不支持FragmentFree。

模塊化還是固定配置？

目前，市場上的交換機(jī)從設(shè)計(jì)理念上講只有兩種：一種是機(jī)箱式交換機(jī)（也稱為模塊化交換機(jī)），另一種是獨(dú)立式固定配置交換機(jī)。

機(jī)箱式交換機(jī)最大的特色就是具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，它能提供一系列擴(kuò)展模塊，諸如千兆以太網(wǎng)模塊、FDDI模塊、ATM模塊、快速以太網(wǎng)模塊、令牌環(huán)模塊等等，所以能夠?qū)⒕哂胁煌瑓f(xié)議、不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接起來。它最大的缺點(diǎn)就是價(jià)格昂貴。機(jī)箱式交換機(jī)一般作為骨干交換機(jī)來使用。

固定配置交換機(jī)，一般具有固定端口的配置，比如Cisco的Catalyst1900/2900交換機(jī)，3Com的SuperStackⅡ系列，Bay的BayStack350/450交換機(jī)等。固定配置交換機(jī)的可擴(kuò)充性顯然不如機(jī)箱式交換機(jī)，但是成本卻要低得多。

所以，在選擇交換機(jī)時應(yīng)按照需要和經(jīng)費(fèi)來綜合考慮是到底購買機(jī)箱式還是固定配置的交換機(jī)。一般來說，大型網(wǎng)絡(luò)的中心交換機(jī)應(yīng)考慮其擴(kuò)充性和冗余性，適合采用機(jī)箱式交換機(jī)；而二級交換機(jī)或者中小型網(wǎng)絡(luò)的主干則可采用簡單明了的獨(dú)立式交換機(jī)。

專用芯片與通用芯片

一臺交換機(jī)實(shí)際上就是一臺計(jì)算機(jī)，因此也有自己的處理器（CPU）。在100M/1000M交換機(jī)中，處理器的任務(wù)十分繁重。有些交換機(jī)的生產(chǎn)廠商，采用通用的CPU芯片，由于通用CPU芯片不是專為交換機(jī)設(shè)計(jì)的，所以工作效率比較低，如果多個端口同時工作，則會引起丟包、堵塞等狀況發(fā)生。

大多數(shù)交換機(jī)生產(chǎn)廠商，采用自己專門設(shè)計(jì)的ASIC芯片。這種芯片由于是針對交換機(jī)而設(shè)計(jì)的，效率比較高。所以，在選用交換機(jī)時，要特別注意交換機(jī)是否采用了ASIC專用芯片。

您需要哪一種VLAN？

為了減少碰撞和廣播風(fēng)暴、增強(qiáng)安全性，用戶通常要求交換機(jī)具有劃分VLAN功能，也就是說，在交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)劃分子網(wǎng)。VLAN是一組可以互換單一播送數(shù)據(jù)包的交換機(jī)上的端口。當(dāng)一個數(shù)據(jù)包從一個屬于某VLAN的端口進(jìn)行廣播時，交換機(jī)收到數(shù)據(jù)包，然后將它拷貝到這一VLAN所包括的所有端口上。

一般來說，不同VLAN之間是不能互相通信的，但是有些交換機(jī)支持一個端口既可以屬于這個VLAN，又可以屬于另外一個VLAN。

一些交換機(jī)依賴于附加的用于交換機(jī)之間進(jìn)行VLAN信息通信的協(xié)議，允許一個VLAN跨越到多臺交換機(jī)的端口上。

VLAN的劃分方式通常有如下幾種：最早的VLAN劃分是基于端口（PortBased）的，即通過端口來劃分VLAN；現(xiàn)在的交換機(jī)還支持通過MAC地址（MACBased）和IP地址（ProtocolBased）來劃分VLAN；一些較新的交換機(jī)，還可以通過策略服務(wù)(PolicyServie)來管理VLAN，進(jìn)一步簡化了VLAN的劃分和管理。

大部分交換機(jī)VLAN都遵循IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)，有些交換機(jī)則遵循CGMP（CiscoGroupManagementProtocol）專有標(biāo)準(zhǔn)。

第三層交換還是第四層交換?

用戶在第二層交換機(jī)上劃分子網(wǎng)（VLAN），其子網(wǎng)之間的通信有賴于路由器的溝通，這就是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的做法。路由器的低效率和大時延使之成為網(wǎng)絡(luò)流量的瓶頸。于是一種同時具有第二層交換機(jī)和第三層路由器功能，并且其時延大大小于傳統(tǒng)路由器的全新設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生了。這就是第三層交換機(jī)。第三層交換機(jī)適用在有多個子網(wǎng)而不同的子網(wǎng)之間需要互通的場合，例如大型企業(yè)網(wǎng)或者校園網(wǎng)的骨干交換機(jī)。

值得一提的是，第三層交換的實(shí)現(xiàn)技術(shù)目前還沒有公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，不同的廠商有不同的作法，例如：ATM論壇的MPOA、3Com的FastIP、Cisco的TagSwitch、Ascend的IPNavigator等，當(dāng)然，還有極具發(fā)展?jié)摿Φ腗PLS。

有些第三層交換機(jī)具有通過辨別第四層協(xié)議端口的能力，有人就將其稱為第四層交換機(jī)。從根本上來說，第四層交換實(shí)際上就是一種第三層交換，不過是有一些增值的軟件。第四層交換實(shí)際上不在傳輸層上工作，它還是在第三層上進(jìn)行交換操作，只不過是對第三層交換更加敏感而已。

交換機(jī)之間的連接

需要交換機(jī)之間互相連接嗎？有人認(rèn)為用一根交叉的雙絞線（1、2和3、6對調(diào)）將它們連接起來就萬事大吉了，其實(shí)不然，交換機(jī)之間的連接還要考慮冗余和因此引起的帶寬瓶頸問題。

冗余連接突破瓶頸

我們知道，在以太網(wǎng)環(huán)境下是不允許出現(xiàn)環(huán)路的，生成樹（SpanningTree）則可以在交換機(jī)之間實(shí)現(xiàn)冗余連接又避免出現(xiàn)環(huán)路。當(dāng)然，這要求交換機(jī)支持SpanningTree。

不過，SpanningTree冗余連接的工作方式是StandBy，也就是說，除了一條鏈路工作外，其余鏈路實(shí)際上是處于待機(jī)（StandBy）狀態(tài)，這顯然影響傳輸?shù)男?。一些最新的技術(shù)，例如FEC（FastEthernetChannel）、ALB（AdvancedLoadBalancing）和PortTrunking技術(shù)，則可以允許每條冗余連接鏈路實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)。其中FEC和ALB技術(shù)是用來實(shí)現(xiàn)交換機(jī)與服務(wù)器之間的連接（ServertoSwitch），而PortTrunking技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)交換機(jī)之間的連接（SwitchtoSwitch）。通過PortTrunking的冗余連接，交換機(jī)之間可以實(shí)現(xiàn)幾倍于線速帶寬的連接。

堆疊

提供堆疊接口的交換機(jī)之間可以通過專用的堆疊線連接起來。通常，堆疊的帶寬是交換機(jī)端口速率的幾十倍，例如，一臺100M交換機(jī)，堆疊后兩臺交換機(jī)之間的帶寬可以達(dá)到幾百兆甚至上千兆。

多臺交換機(jī)的堆疊是靠一個提供背板總線帶寬的多口堆疊母模塊與單口的堆疊子模塊相聯(lián)實(shí)現(xiàn)的，并插入不同的交換機(jī)實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的堆疊。

上聯(lián)

交換機(jī)可以通過上聯(lián)端口實(shí)現(xiàn)與骨干交換機(jī)的連接。例如，一臺具有24個10M和1個100M端口的交換機(jī)，就可以通過100M端口與100M主干交換機(jī)實(shí)現(xiàn)100M速率的連接。