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什么是核心交換機(jī)交換機(jī)的交換方式

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什么是核心交換機(jī)交換機(jī)的交換方式

  核心交換機(jī)并不是交換機(jī)的一種類型,而是放在核心層(網(wǎng)絡(luò)主干部分)的交換機(jī)叫核心交換機(jī)。那么你對核心交換機(jī)了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是核心交換機(jī)的內(nèi)容,希望大家喜歡!

  核心交換機(jī)與普通交換機(jī)的區(qū)別

  通常將網(wǎng)絡(luò)中直接面向用戶連接或訪問網(wǎng)絡(luò)的部分稱為接入層,

  將位于接入層和核心層之間的部分稱為分布層或匯聚層,接入層目的是允許終端用戶連接到網(wǎng)絡(luò),因此接入層交換機(jī)具有低成本和高端口密度特性;匯聚層交換機(jī)是多臺接入層交換機(jī)的匯聚點,它必須能夠處理來自接入層設(shè)備的所有通信量,并提供到核心層的上行鏈路,因此匯聚層交換機(jī)與接入層交換機(jī)比較,需要更高的性能,更少的接口和更高的交換速率。而將網(wǎng)絡(luò)主干部分稱為核心層,核心層的主要目的在于通過高速轉(zhuǎn)發(fā)通信,提供優(yōu)化、可靠的骨干傳輸結(jié)構(gòu),因此核心層交換機(jī)應(yīng)用有更高的可靠性、性能和吞吐量。

  核心交換機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

  電腦達(dá)到一定數(shù)量才會要用上核心交換機(jī),而基本在50臺以下無需用核心交換機(jī),有個路由器即可。所謂的核心交換機(jī)是針對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)而言,如果是個幾臺電腦的小局域網(wǎng),一個8口的小交換機(jī)就可以稱之為核心交換機(jī)!而在網(wǎng)絡(luò)行業(yè)中核心交換機(jī)是指有網(wǎng)管功能,吞吐量強(qiáng)大的2層或者3層交換機(jī),一個超過100臺電腦的網(wǎng)絡(luò),如果想穩(wěn)定并高速的運行,核心交換機(jī)必不可少。

  交換機(jī)的交換方式

  1) 直通式:

  直通方式的以太網(wǎng)交換機(jī)可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機(jī)。它在輸入端口檢測到一個數(shù)據(jù)包時,檢查該包的包頭,獲取包的目的地址,啟動內(nèi)部的動態(tài)查找表轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出端口,在輸入與輸出交叉處接通,把數(shù)據(jù)包直通到相應(yīng)的端口,實現(xiàn)交換功能。由于不需要存儲,延遲非常小、交換非???,這是它的優(yōu)點。它的缺點是,因為數(shù)據(jù)包內(nèi)容并沒有被以太網(wǎng)交換機(jī)保存下來,所以無法檢查所傳送的數(shù)據(jù)包是否有誤,不能提供錯誤檢測能力。由于沒有緩存,不能將具有不同速率的輸入/輸出端口直接接通,而且容易丟包。

  2)存儲轉(zhuǎn)發(fā):

  存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的方式。它把輸入端口的數(shù)據(jù)包先存儲起來,然后進(jìn)行CRC(循環(huán)冗余碼校驗)檢查,在對錯誤包處理后才取出數(shù)據(jù)包的目的地址,通過查找表轉(zhuǎn)換成輸出端口送出包。正因如此,存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式在數(shù)據(jù)處理時延時大,這是它的不足,但是它可以對進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行錯誤檢測,有效地改善網(wǎng)絡(luò)性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口間的轉(zhuǎn)換,保持高速端口與低速端口間的協(xié)同工作。

  3) 碎片隔離:

  這是介于前兩者之間的一種解決方案。它檢查數(shù)據(jù)包的長度是否夠64個字節(jié),如果小于64字節(jié),說明是假包,則丟棄該包;如果大于64字節(jié),則發(fā)送該包。這種方式也不提供數(shù)據(jù)校驗。它的數(shù)據(jù)處理速度比存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式快,但比直通式慢。

  端口交換

  端口交換技術(shù)最早出現(xiàn)在插槽式的集線器中,這類集線器的背板通常劃分有多條以太網(wǎng)段(每條網(wǎng)段為一個廣播域),不用網(wǎng)橋或路由連接,網(wǎng)絡(luò)之間是互不相通的。以太主模塊插入后通常被分配到某個背板的網(wǎng)段上,端口交換用于將以太模塊的端口在背板的多個網(wǎng)段之間進(jìn)行分配、平衡。根據(jù)支持的程度,端口交換還可細(xì)分為:

  模塊交換:將整個模塊進(jìn)行網(wǎng)段遷移。

  端口組交換:通常模塊上的端口被劃分為若干組,每組端口允許進(jìn)行網(wǎng)段遷移。

  端口級交換:支持每個端口在不同網(wǎng)段之間進(jìn)行遷移。這種交換技術(shù)是基于OSI第一層上完成的,具有靈活性和負(fù)載平衡能力等優(yōu)點。如果配置得當(dāng),那么還可以在一定程度進(jìn)行容錯,但沒有改變共享傳輸介質(zhì)的特點,自而未能稱之為真正的交換。

  幀交換

  幀交換是應(yīng)用最廣的局域網(wǎng)交換技術(shù),它通過對傳統(tǒng)傳輸媒介進(jìn)行微分段,提供并行傳送的機(jī)制,以減小沖突域,獲得高的帶寬。一般來講每個公司的產(chǎn)品的實現(xiàn)技術(shù)均會有差異,但對網(wǎng)絡(luò)幀的處理方式一般有以下幾種:

  直通交換:提供線速處理能力,交換機(jī)只讀出網(wǎng)絡(luò)幀的前14個字節(jié),便將網(wǎng)絡(luò)幀傳送到相應(yīng)的端口上。

  存儲轉(zhuǎn)發(fā):通過對網(wǎng)絡(luò)幀的讀取進(jìn)行驗錯和控制。

  前一種方法的交換速度非常快,但缺乏對網(wǎng)絡(luò)幀進(jìn)行更高級的控制,缺乏智能性和安全性,同時也無法支持具有不同速率的端口的交換。因此,各廠商把后一種技術(shù)作為重點。

  有的廠商甚至對網(wǎng)絡(luò)幀進(jìn)行分解,將幀分解成固定大小的信元,該信元處理極易用硬件實現(xiàn),處理速度快,同時能夠完成高級控制功能(如美國MADGE公司的LET集線器)如優(yōu)先級控制。

  信元交換

  ATM技術(shù)采用固定長度53個字節(jié)的信元交換。由于長度固定,因而便于用硬件實現(xiàn)。ATM采用專用的非差別連接,并行運行,可以通過一個交換機(jī)同時建立多個節(jié)點,但并不會影響每個節(jié)點之間的通信能力。ATM還容許在源節(jié)點和目標(biāo)、節(jié)點建立多個虛擬鏈接,以保障足夠的帶寬和容錯能力。ATM采用了統(tǒng)計時分電路進(jìn)行復(fù)用,因而能大大提高通道的利用率。ATM的帶寬可以達(dá)到25M、155M、622M甚至數(shù)Gb的傳輸能力。但隨著萬兆以太網(wǎng)的出現(xiàn),曾經(jīng)代表網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)發(fā)展的未來方向的ATM技術(shù),開始逐漸失去存在的意義。
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