网络设备规划、配置与管理读书笔记（5）- 交换机概述之交换机的分类

交换机的分类

　　2.3.1以交换机是否可管理分类

　　1、智能交换机

　　拥有独立操作系统，可以进行配置和管理的交换机称为智能交换机，也叫可网管交换机。

　　随着网络规模的扩大，汇聚层和核心层交换机必须选择可网管交换机来划分VLAN、隔离广播域、控制访问安全等。对于较复杂网络应用的部门或工作组而言，接入层交换机也要采用可网管交换机。

　　可网管交换机的明显特点是都有一个“CONSOLE”端口，位于机箱的前面板或者背板。

　　2、傻瓜交换机

　　不能进行配置和管理的交换机。

　　2.3.2以交换机结构为标准分类

　 1、固定端口交换机

　　固定端口交换机价格相对要低一些，但智能提供有限数量的端口和固定类型的端口。

　　2、模块化交换机

　　模块化交换机的价格相对较高，具有灵活性和可扩展性。可以选择不同数量、不同速率和不同接口类型的线卡，以适应千变万化的网络需求。通常应用于核型交换机或骨干交换机。（图为 Cisco Catalyst 4503交换机）

　　


　　（图为RJ-45接口线卡）

　　


　　模块化交换机特点：

具有很高的背板带宽、转发速率和传输速率。

很强的容错性。

支持交换机的模块的冗余备份。

拥有可热插拔的双电源，以保证交换机的供电能力。

　　2.3.3以交换机应用规模标准

　　1、接入层交换机

　　接入层交换机（也称工作组交换机）通常是固定配置，一般拥有24-80口的100Base-TX以太网口，2-4个1000Mbps端口或插槽，用于实现普通计算机的网络接入。（图为 CiscoCatalyst2960-S系列交换机）

　　



　　2、汇聚层交换机

　　汇聚层交换机（也称骨干交换机或部门交换机）是面向楼宇或部门接入的交换机，用于将接入层交换机连接在一起，并实现与核心层交换机的连接。（图为Cisco Catalyst4900 系列汇聚层交换机）

　　


　　汇聚层交换机可以是固定端口交换机也可以是模块化交换机。

　　汇聚层交换机通常全部采用1000Mbps端口或插槽，一般拥有光纤接口。

　　汇聚层交换机拥有网络管理功能。

　　3、核心层交换机

　　核心层交换机（也称中心交换机）全部采用模块化结构，可作为网络骨干组建高速局域网。

　　核心层交换机可以提供用户化定制、优先级队列和网络安全控制，并能很快适应数据增长和改变的需要。

　　核心层交换机具有硬件冗余和软件可伸缩性特点，保证网络可靠运行。

　　（图为Cisco Catalyst 6500-E 系列核心层交换机）

　　[b]

[/b]

　　2.3.4以采用网络技术为标准

　　1、以太网交换机

　　由于以太网技术的不断发展，目前100Mbps、1Gbps和10Gbps以太网技术已被广泛应用于局域网。大都用ethernetII以太网数据帧的方式进行数据交换。由于其价格低廉、支持向后兼容节省升级成本等原因。目前组建新的局域网几乎清一色的使用以太网交换机。

　　 2、ATM交换机

　　ATM交换机是用于ATM网络的交换机产品。但由于ATM网络独特的技术特性，现在还只广泛用于电信、邮政网的主干网段。（图为 Cisco Catalyst 8540 ATM交换机）

　　


　　ATM交换机格比较昂贵并与传统以太网互不兼容，因此很少被用于局域网络。

　　ATM的数据交换由一个一个固定长度的ATM信元组成，每个ATM信元都是53字节长（5个字节长的信头和48字节长的信体）。信头包括虚拟通路（VP）和虚拟电路　　 （VC）标识等地址信息。ATM根据VP和VC来确定信元的发送源地址和接收目的地址。

　　ATM交换机采用全双工的。发送数据和接收数据在不同虚拟电路中同时进行，保持双向高速通讯。

　　2.3.5以工作协议层不同分类

　　1、第二层交换机

　　第二层交换机依赖于链路层中的信息完成不同端口数据间的线速交换，所有交换机都能够工作在第二层，接入层交换机通常全部采用第二层交换机。

　　2、第三层交换机

　　第三层交换机具有路由功能，将IP地址信息用于网络路径选择，并实现不同网段间数据的线速交换。当网络规模庞大需要划分多个VLAN的情况下，只有借助三层交换机才能实现VLAN间的路由交换。因此在大中型网络中，通常核心层交换机、网络应用较为复杂的汇聚层交换机都有三层交换机充当。

　　3、第四层交换机

　　第四层交换机使用传输层包含在每一个IP包包头的服务进程/协议（例如HTTP用于传输web，FTP用户传输文件等）进行交换和数据处理，实现对ICP/IP应用程序数据流进行访问控制。Cisco Catalyst4500、4900、6500系列都支持四层技术。（图为Cisco Catalyst 4506 四层交换机）　

　　　



　　2.3.6根据提供传输速率不同分类

　 1、快速以太网交换机

　　全部为100Mbps端口或插槽，几乎全部为固定配置交换机，通常用于接入层。

　　接口类型包括：

　　100Base-TX双绞线端口

　　100Base-FX光纤端口

　　2、前兆以太网交换机

　　全部为1000Mbps端口或插槽，既有固定配置交换机也有模块化交换机，通常用于汇聚层或核心层。

　　接口类型包括：

　　1000Base-T双绞线端口

　　1000Base-SX光纤端口

　　1000Base-LX光纤端口

　　1000Mbps GBIC插槽

　　1000Mbps SFP插槽

　　3、万兆以太网交换机

　　拥有10Gbps以太网端口或插槽，既有固定配置交换机也有模块化交换机，通常用于汇聚层或核心层。

　 2.3.7端口速率一致性为标准

　　1、不对称交换机

　　是指拥有不同速率端口的固定端口交换机，通常是指拥有2-4个高速率端口(1Gbps或10Gbps)，以及12-48个低速率端口(100Mbps或1Gbps)。高速率端口用于实现于骨干网交换机，或核心交换机的连接，搭建高速骨干网。低速率接口用于直接链接客户端或低速率设备。

　　2、对称交换机

　　是指所有端口的传输速率全部相同。

　　2.3.8根据交换机外型尺寸为标准

　　1、机架式交换机

　　是指外型尺寸符合19in标准的交换机，便于安装于19in标准的机柜中。使用机架式交换机便于统一管理，并且节约所占空间。所以对于拥有较多数量计算机的大中型网络而言，应当选择机架式交换机。

　　2、桌面式交换机

　　桌面式交换机的外型尺寸比较随意，只能放置于桌面或固定于墙壁。