交換機介紹及選購教程
在很多人的眼里，交換機是一種絕對的高端網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，似乎和我們的生活沒有什么聯(lián)系。其實交換機已經(jīng)不是以前的只有電信部門才能擁有的設(shè)備了，現(xiàn)在大到電信部門的核心交換機，小到幾十塊錢的SOHO交換機，各個價位、各種用途的交換機產(chǎn)品層出不窮，接下來是小編為大家收集的交換機介紹及選購教程，希望能幫到大家。
交換機介紹及選購教程
交換機的整體市場格局
一.高端(行業(yè)應用，如：電信，金融，電力大型行業(yè)企業(yè))
高端交換產(chǎn)品由于應用范圍的特殊性，只有在大型行業(yè)企業(yè)中有巨大的投資，世界知名的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品生產(chǎn)商和少數(shù)國內(nèi)民族企業(yè)在這領(lǐng)域也有推出它們的產(chǎn)品，如國外的思科公司的Cisco12000系列;國內(nèi)的港灣網(wǎng)絡(luò)的PowerHammer P640，P320，P160。它們的產(chǎn)品是用于國家級，省級，城域網(wǎng)級的萬兆路由交換機。顯然離我們比較遠，大部分的中小企業(yè)沒有機會碰到。在這一領(lǐng)域只有少數(shù)有實力的網(wǎng)絡(luò)公司在那競爭，而且只作為方案提供，不可能進入賣場，所以將不是本文介紹的重點。這類高端產(chǎn)品所處的位置，包括國家骨干，省骨干，城域網(wǎng)骨干核心層。，我們可以了解到這類高端產(chǎn)品所在的位置：包括“國家骨干”，“省骨干層”，“城域網(wǎng)核心層”。
圖1
圖2
二.中低端(大中小企業(yè)的有強勁持續(xù)的需求，低端產(chǎn)品同質(zhì)化越來越嚴重，價格競爭越來越激烈)
100/1000Mbps的二層或者三層以太網(wǎng)交換機是目前中小企業(yè)普遍采用的中低端產(chǎn)品。10Mbps交換機在企業(yè)級的應用中已經(jīng)減少，開始進入SOHO和家庭市場。100Mbps的產(chǎn)品已經(jīng)成為企業(yè)的桌面接入型以及工作組接入型的主流機型?，F(xiàn)在中小企業(yè)主流應用中最具有明顯性價比優(yōu)勢的是100Mbps產(chǎn)品，它的功能越來越多，易用性，產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性越來越好。100Mbps的產(chǎn)品在國內(nèi)市場兩年之內(nèi)將是企業(yè)及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的主流應用產(chǎn)品。100Mbps交換機市場，產(chǎn)品的同質(zhì)化問題越來越明顯，交換機廠商誰也沒有什么獨家的技術(shù)優(yōu)勢，用戶的需求基本上也是適用就好。從現(xiàn)在的市場看來，中端市場一般特指百兆3層交換以及千兆3層交換的產(chǎn)品，這一類產(chǎn)品應用得越來越來普及，隨著企業(yè)級千兆以太網(wǎng)被推向一個普及的黃金期，這類中端產(chǎn)品將有很大的市場。中低端廠商在快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)交換機市場中的較量將越來越激烈。根據(jù)有關(guān)媒體報告，目前出貨量最多的交換機產(chǎn)品仍然集中在中低端，特別是低端產(chǎn)品。由于國內(nèi)中低端交換機廠商的紛紛崛起，預計到2004年至2005年，中低端交換機的價格將普遍下降。中低端交換機市場中的中小企業(yè)客戶，對性價比的看中更多地集中在價格方面，而性能不是主要考慮因素;而大企業(yè)則對價格不是很敏感，只對性能感興趣，采購的方向基本上是國內(nèi)外知名產(chǎn)品。據(jù)小酷通過網(wǎng)上論壇的調(diào)查，有些政府部門和校園網(wǎng)的項目采購竟然是檔次性能非常超前的國外著名網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，這種需求令小酷非常驚訝。中低端交換機將是本文介紹的重點之一。
三.SOHO(十兆延伸向SOHO、微型企業(yè)和家庭市場)
在經(jīng)歷了SARS后，企業(yè)越來越感受到建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的必要性，各主要網(wǎng)絡(luò)廠商大力推廣針對小規(guī)模企業(yè)和SOHO、家庭的用戶市場，這一市場成為2003年交換機應用的亮點之一。5～8口的交換機對于只有十來個人的微型公司是有市場的。加上越來越多的新興行業(yè)，比如：文檔編輯類，平面及網(wǎng)絡(luò)媒體設(shè)計類，咨詢類，法律顧問類等等都可以SOHO，所以SOHO是微型交換機主要潛在市場，加上家庭的應用，對這個市場則不可小視。
目前的10Mbps交換機早已不是市場的主流網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，它們功能單一，沒有網(wǎng)管功能。在使用方面，真正實現(xiàn)即插即用，維護幾乎沒有，所以用戶選擇產(chǎn)品時更注重其價格。SOHO交換機也是本文介紹的重點之一。
您需要什么樣的交換機
哪些因素決定著交換機的采購? 企業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)接入線路類型解決以后，交換機就是設(shè)備中的重中之重了。交換機產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的采購中一直是最重要的設(shè)備，數(shù)量也較多。那么哪些因素決定著交換機的采購呢?
(1)客戶自身的網(wǎng)絡(luò)應用需求。你僅僅需要數(shù)據(jù)通信嗎?還是要數(shù)據(jù)、語音、視頻一起上呢?
(2)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)性能需求。你需要千兆交換主干嗎?你需要快速以太網(wǎng)交換嗎?你需要QoS嗎?你需要VLAN路由嗎?你需要端口認證嗎?你需要寬寬限制嗎?
(3)最優(yōu)性價比。你需要的技術(shù)性能和你所能承受的成本是多少?
以上三個方面的問題是用戶在選購交換機所需要解決的問題。 對交換機進行應用層面的分類?要正確采購交換機產(chǎn)品，就要正確認識交換機的分類。市場上的交換機產(chǎn)品五花八門，用戶如何才能正確選購自已所需要的交換機呢?在這里，我們對交換機的分類只能從產(chǎn)品所包含的應用層面來劃分。作為用戶我們應清楚自已的應用是在哪一級別技術(shù)層面，這要根據(jù)自己的網(wǎng)絡(luò)應用規(guī)劃來給出答案。若用戶在采購交換機時，只是注意著一些商家僅僅針對某一款產(chǎn)品進行推銷，你那么可能會迷失自己。我們知道網(wǎng)絡(luò)交換結(jié)構(gòu)的最著名的三層劃分分別是：核心層(Core layer)，匯聚層(Distribution layer)，接入層(Access layer)。所以交換機產(chǎn)品按層面來劃分，可以分別分為：(1)電信級的國家骨干，省骨干和城域網(wǎng)骨干核心層(2)城域網(wǎng)匯聚層以及企業(yè)核心層(3)城域網(wǎng)接入層以及企業(yè)匯聚層(4)部門接入層(5)桌面級接入層(6)SOHO。這6大類按分層來劃分的交換機產(chǎn)品是承載著今天互聯(lián)網(wǎng)的重要設(shè)備。由于基于讓讀者有更好的認識自己的選購方向，所以相關(guān)影響交換機性能的技術(shù)在本文有較多相關(guān)闡述。
企業(yè)用交換機橫批
企業(yè)用交換機的采購是按方案來進行，小酷建議用戶一般根據(jù)自已的經(jīng)濟實力盡可能買可升級的、產(chǎn)品線足夠長(從核心到桌面)、并且是同一牌子的產(chǎn)品(降低維護成本)。下面我們將按照各個技術(shù)層面的對市面上能見到的交換機產(chǎn)品進行比較，入選的交換機產(chǎn)品可能是有較長、較連續(xù)的產(chǎn)品線，比較的歸類標準基于兩個最重要的因素：(1)背板帶寬(2)包轉(zhuǎn)發(fā)率，因為這兩個指標最能體現(xiàn)一臺交換機的交換性能。背板帶寬是指交換機接口處理器以及接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量，交換機的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強;包轉(zhuǎn)發(fā)速率是指交換機每秒可以轉(zhuǎn)發(fā)多少百萬個數(shù)據(jù)包(Mpps)，即交換機能同時轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。各產(chǎn)品以上兩個因素較相近的(并參考它們的使用范圍)則認為具有可比性。
一、企業(yè)核心層交換機(用在企業(yè)網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)核心)
企業(yè)核心層交換機一般用于一個大型企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)或大型園區(qū)網(wǎng)的骨干核心層，所采用的傳輸介質(zhì)有光纖、雙絞線兩種。這類交換機全部采用機箱式模塊化設(shè)計，配備相應的10/100/1000Base-T模塊(有少數(shù)能提供萬兆)，支持三層到更高層的交換。企業(yè)級交換機可以提供用戶化定制、優(yōu)先級隊列服務和網(wǎng)絡(luò)安全控制，并能很快適應數(shù)據(jù)增長和改變的需要。對于有更多需求的網(wǎng)絡(luò)，企業(yè)級核心層交換機不僅能傳送海量數(shù)據(jù)，更具有硬件冗余(如：交換引擎模塊，電源，風扇等)，保證網(wǎng)絡(luò)的可靠運行。這種交換機在背板帶寬、包轉(zhuǎn)發(fā)速率上要比一般交換機要高出許多，所以企業(yè)級核心層交換機一般都是千兆以太網(wǎng)交換機。
作為企業(yè)級的骨干交換機時，能支持500個信息點以上的大型企業(yè)級應用的交換機為企業(yè)級核心層交換機。大多數(shù)的企業(yè)級核心層交換機的背板帶寬是256G，包轉(zhuǎn)發(fā)速率從96 Mpps到170 Mpps，顯然這兩個指標越高則交換機的性能越強大。企業(yè)核心層交換機的報價在10萬元到20萬元之間。小酷認為：表格的方法也許是最簡便的手段用來比較各類交換機，所以本文將采用表格的方式來進行比較。下表是媒體常見的幾款企業(yè)級核心層交換機。
從表知：
1.如果我們按背板帶寬是256G，包轉(zhuǎn)發(fā)速率為150-170 Mpps來劃分，入圍的交換機分別是：思科Catalyst 6513，港灣BigHammer6808，紫光比威BitStream 8016，網(wǎng)捷網(wǎng)絡(luò)BigIron 8000，TCL S4608MF。顯然思科的競爭對手在“包轉(zhuǎn)發(fā)速率”、“可擴展端口數(shù)”這兩項指標上比思科的產(chǎn)品高許多，但價格可能會是思科Catalyst 6513的兩倍。在本檔次產(chǎn)品中最有性價比優(yōu)勢的是思科的Catalyst 6513(見圖3)
圖3
2.其它背板也是256 Gbps的交換機產(chǎn)品，包轉(zhuǎn)發(fā)速率多為96 Mpps，入圍的交換機產(chǎn)品是：美國凱創(chuàng)Enterasys ER16，惠普9308m，華為S8016，神州數(shù)碼DCRS-7508。除了惠普，其它產(chǎn)品的端口較多，達到250-460個百兆口，價格上比思科的產(chǎn)品稍高一些，但包轉(zhuǎn)發(fā)速率比不上思科。本檔次最具性價比優(yōu)勢的是神州數(shù)碼的DCRS-7508(見圖4)
圖4
二、部門級匯聚層交換機(在較大企業(yè)中，用在中層部門機構(gòu);但在中小型企業(yè)中，也可以用在網(wǎng)絡(luò)的核心)
它較前面的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模要小許多，一般用在網(wǎng)絡(luò)的配線間或園區(qū)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中心以外的建筑物，為接入層交換機進行匯聚。這類交換機應該是機箱式模塊化配置，一般除了常用的RJ-45雙絞線接口外，可能有光纖接口，能支持百兆到千兆的端口速度。部門級交換機具有智能型特點，支持VLAN，支持三層交換，可實現(xiàn)端口管理，可對流量進行控制，有網(wǎng)絡(luò)管理的功能。如果作為骨干交換機，則一般認為支持300個信息點以下中型企業(yè)的交換機為部門級交換機。當然對于規(guī)模較小的中小企業(yè)也可以用它來做核心交換機。值得注意的是，少數(shù)后起之秀的公司對思科這個行業(yè)老大發(fā)起挑戰(zhàn)，它們推出的宣稱用在部門級這個應用層次的產(chǎn)品在背板帶寬上是思科的2倍，如：美國網(wǎng)捷公司的FastIron 400，看來這一中端交換機領(lǐng)域?qū)l(fā)生一場顛覆的革命。下表是媒體常見的幾款部門級匯聚層交換機。
從上表可以看出：
1.顯然，網(wǎng)捷網(wǎng)絡(luò)把FastIron 400(見圖5)作為部門級匯聚層交換機推薦給用戶，在交換性能上是最優(yōu)越的機型(背板帶寬最大128Gbps)，我們可以從它的千兆端口數(shù)幾乎與思科相同的這個配置得到證實(網(wǎng)捷56個，思科48個)。這么高的背板還有一個原因是：它的百兆端口是144個，背板足以應付。只是若一個部門有上百臺電腦接入，看來這個部門也是太大了。
圖5
2.部門級匯聚交換機大多數(shù)還是配置64Gbps的背板帶寬。入圍的產(chǎn)品有：思科Catalyst 4507R，港灣BigHammer6802，華為S6503，安奈特AT-SB4004，美國凱創(chuàng)XP8000，銳捷網(wǎng)絡(luò)STAR-S4909，TCL S4514。它們具有相同的背板帶寬，看來這個背板變成了工業(yè)標準, 包轉(zhuǎn)發(fā)速率24-48Mpps。在這個背板中，性能較高的是思科Catalyst 4507R(見圖6)和港灣BigHammer6802(見圖7);本檔次最具性價比優(yōu)勢的是美國凱創(chuàng)XP8000(見圖8)
圖6
圖7
圖8
三、工作組接入層交換機(用在企業(yè)的小型部門，具有10/100/1000M(GE上行級聯(lián))端口速率)
工作組接入層交換機怎么定義呢?一般認為有10/100M端口，并有1000M上行級聯(lián)口或級聯(lián)擴展模塊的交換機就是工作組接入層交換機，業(yè)界也稱為“千兆以太網(wǎng)交換機”，請讀者注意，這里的“千兆”有點名不符實，其實它只是上行級聯(lián)口能達到千兆而已，其它端口是10/100M，在企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)的主干上有組建千兆主干的能力。這類型的交換機從中小企業(yè)用戶的角度，具有較高的性價比，在小型企業(yè)中甚至可以把它當作網(wǎng)絡(luò)的核心來用。背板帶寬在8.8 Gbps以上，多數(shù)支持3層交換功能以及VLAN功能，這種交換機普遍用于100Mbps快速以太網(wǎng)，支持100個以內(nèi)的信息點。這類交換機應用于對帶寬有較高要求和較高網(wǎng)絡(luò)性能的工作組使用,比如：CAD設(shè)計，數(shù)據(jù)、語音、視頻多業(yè)務應用。隨著這類產(chǎn)品的逐漸普及和價格的下降，工作組接入層交換機將成為企業(yè)組網(wǎng)的主流配置。
從上表可以看出：
1.在這里顯然第一梯隊是背板帶寬是12、12.8、17.6 Gbps的產(chǎn)品，入圍的產(chǎn)品有：神州數(shù)碼，華為，銳捷網(wǎng)絡(luò)，港灣，北電網(wǎng)絡(luò)，TCL。最另類的是神州數(shù)碼的DCRS5526，背板是17.6 Gbps，按它的報價應把它歸類為部門級交換機，但是背板又比部門級交換機的24Gbps以上低了許多。本檔次最具性價比優(yōu)勢的是華為的S3526E(見圖9)
圖9
2.第二梯隊是背板帶寬8.8、9、9.6、10.8Gbps的產(chǎn)品，入圍的產(chǎn)品有：NETGEAR，HP，安奈特，美國凱創(chuàng)，思科，DELL，3COM，D-LINK，EDIMAX，MIRCONET的產(chǎn)品，其中最有代表性的背板是8.8Gbps。本檔次產(chǎn)品最具性價比優(yōu)勢的產(chǎn)品是DELL的PowerConnect 3324(見圖10)
圖10
四、桌面級接入層交換機(這類交換機用在整個交換網(wǎng)絡(luò)的末端，端口速率10/100M)
桌面級接入層交換機是最最普通不過的交換機，端口一般都支持10/100M，有些著名廠商的產(chǎn)品甚至還支持1000M的上行級聯(lián)端口，一般只有2層交換功能。目前國內(nèi)生產(chǎn)這類產(chǎn)品的廠家特別多，廣泛的使用于一般辦公室，僅僅用于擴大接入端口的數(shù)量，對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求為10/100Mbps自適應，對網(wǎng)絡(luò)交換性能要求最低(對于企業(yè)級的應用來說)，背板帶寬在2 Gbps到6.8 Gbps之間。
在桌面級接入層交換機中，最主流的配置是4.8 Gbps背板，技術(shù)已經(jīng)非常成熟，同質(zhì)化非常嚴重，我們企業(yè)應在可接受成本預算條件下，盡量選擇知名的產(chǎn)品。按小酷個人的意見是：可以關(guān)注DELL的 PowerConnect 2124，因為它們性價比較好，并有千兆上行接口。
五、SOHO級交換機(用在微型公司，家庭用戶)
在網(wǎng)絡(luò)越來越普及的今天，較少端口(5-8口)接入要求的用戶越來越多，Small Office和 Home Office 以及家庭多臺電腦共享上網(wǎng)是一個不容忽視的市場。基于夠用的原則。
從上表可看出，在SOHO級交換機中，最具性價比優(yōu)勢的分別是：5口的D-LINK DES-1005D(見圖11)，8口的神州數(shù)碼DCS-1008D(見圖12)。
圖11
圖12
下面是小酷經(jīng)過多方面認真研究多個廠商的產(chǎn)品以后得出的個人總結(jié)。希望讀者能從中受到啟發(fā)，在您選購各類檔次的交換機時有所幫助是我最大的心愿。
1.企業(yè)級核心層交換機
企業(yè)核心層交換機的背板帶寬基本上256 Gbps，所以我們在參考各個牌子時，應以這個背板作為能入圍參考的最基本條件。包轉(zhuǎn)發(fā)速率在100Mpps以上，可擴展百兆端口為300個左右，可擴展千兆端口100左右。交換層數(shù)最好是2/3/4層以上，一般2/3層是必備的，交換在3層以上的交換層數(shù)越多，則說明這臺交換可網(wǎng)管的能力越高，越能適應將來千變?nèi)f化的網(wǎng)絡(luò)應用需求。再則我們還要考查各交換機提供的接口模塊型號是否較為豐富。
2.部門級匯聚層交換機
部門匯聚層交換機選購時背板帶寬的考查應分兩種情況：(1)一種是大型企業(yè)的應用環(huán)境，將來部門有可能要擴展，所以選擇的背板應是64 Gbps，包轉(zhuǎn)發(fā)速率在48Mpps以上，以備足有足夠的交換能力以適應將來端口數(shù)的增加。(2)一種是中型企業(yè)的應用環(huán)境，選擇的背板應是64 Gbps以下，包轉(zhuǎn)發(fā)速率在36Mpps以下。部門匯聚層交換機較為重要性能還包括：要有三層以上交換功能，和較多的VLAN數(shù)。
3.工作組接入層交換機
工作組接入層交換機的角色現(xiàn)在多為業(yè)界所稱的“千兆以太網(wǎng)交換機”來擔任，具有千兆銅纜或千兆光纖向上級聯(lián)擴展端口，以便能在工作級接入層與核心層或與匯聚層之間實現(xiàn)千兆主干。背板應是8.8 Gbps以上，包轉(zhuǎn)發(fā)速率在6.6Mpps。工作組接入層交換機一般至少要有三層交換功能和VLAN功能。
4.面級接入層交換機
桌面級接入層交換機功能要求較低，企業(yè)用的背板應是6.8-4.8 Gbps最為合適?，F(xiàn)在市面一般的交換機都能勝任。戴爾PowerConnect 2124和思科CATALYST 2950T 24因為具有向上千兆級聯(lián)口，所以小酷強烈推薦。
5.SOHO級交換機
SOHO級交換機繼承了成熟的交換技術(shù)，外形小巧，功能足夠，價格便宜的特點為越來越多的小型企業(yè)及家庭的青睞。一般的背板是1Gbps，對于5-8口的交換來說，足夠勝任。
交換機相關(guān)知識：
交換機是一種基于MAC(網(wǎng)卡的硬件地址)識別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機可以“學習”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達目的地址。
交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為獨立的網(wǎng)段，連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競爭使用。作為局域網(wǎng)的主要連接設(shè)備，以太網(wǎng)交換機成為應用普及最快的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一。隨著交換技術(shù)的不斷發(fā)展，以太網(wǎng)交換機的價格急劇下降，交換到桌面已是大勢所趨。
交換機的分類與功能
從廣義上來看，交換機分為廣域網(wǎng)交換機和局域網(wǎng)交換機兩種;從傳輸介質(zhì)和傳輸速度上可分為以太網(wǎng)交換機、快速以太網(wǎng)交換機、千兆以太網(wǎng)交換機、FDDI交換機、ATM交換機和令牌環(huán)交換機等。從規(guī)模應用上又可分為企業(yè)級交換機、部門級交換機和工作組交換機等。
各廠商劃分的尺度并不是完全一致的，一般來講，企業(yè)級交換機都是機架式，部門級交換機可以是機架式(插槽數(shù)較少)，也可以是固定配置式，而工作組級交換機為固定配置式(功能較為簡單)。
另一方面，從應用的規(guī)模來看，作為骨干交換機時，支持500個信息點以上大型企業(yè)應用的交換機為企業(yè)級交換機，支持300個信息點以下中型企業(yè)的交換機為部門級交換機，而支持100個信息點以內(nèi)的交換機為工作組級交換機。
交換機的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、錯誤校驗、幀序列以及流控。目前交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN(虛擬局域網(wǎng))的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。
下面主要和大家一起來討論常見的工作組交換機、骨干交換機和核心交換機這三種交換機選購，另外說明一下可網(wǎng)管交換機選購時應注意事項。
核心交換機的選擇
核心交換機采用模塊化結(jié)構(gòu)，以適應復雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)應用，超大容量的背板帶寬和線速的轉(zhuǎn)發(fā)速率可以有效地保證數(shù)據(jù)的無阻塞傳輸。它具有強大的網(wǎng)絡(luò)管理功能，可以實現(xiàn)VLAN間的通信、優(yōu)先級隊列服務和網(wǎng)絡(luò)安全控制。同時，核心交換機的硬件冗余和軟件的可伸縮性，也保證了網(wǎng)絡(luò)的可靠運行。
選擇核心交換機應當遵循的基本原則如下：
模塊化結(jié)構(gòu)
模塊化交換機也稱背板式交換機或機箱式交換機，雖然在價格上要貴很多，但擁有更大的靈活性和可擴充性，用戶可任意選擇不同數(shù)量、不同速率和不同接口類型的模塊，以適應千變?nèi)f化的網(wǎng)絡(luò)需求。模塊化交換機大都有很強的容錯能力，支持交換模塊的冗余備份，并且往往擁有可熱插拔的雙電源，以保證交換機的電力供應。因此，作為網(wǎng)絡(luò)中樞的核心交換機，必須采用模塊。
三層交換機
第三層交換機具有路由功能，將IP地址信息用于網(wǎng)絡(luò)路徑選擇，并實現(xiàn)不同網(wǎng)段間數(shù)據(jù)的線速交換。當網(wǎng)絡(luò)規(guī)模足夠大，不得不劃分VLAN以減小廣播所造成的影響時，只有借助第三層交換機才能實現(xiàn)VLAN間的線速路由。另外，借助第三層交換機還可以設(shè)置訪問列表，限制VLAN間的訪問，保障敏感部門的安全。因此，作為核心交換機，必須選用第三層交換機。
企業(yè)需求
雖然高性能的中心交換機比比皆是，但并不意味著必須購買最好的設(shè)備，而應當購買自己所需要的設(shè)備。那么，哪些設(shè)備是我們需要的呢?應該選擇那些能夠滿足網(wǎng)絡(luò)應用需要的，除此之外，太高的性能和太大的擴展能力都將可惜地被閑置。除了滿足現(xiàn)有需求外，還應當在技術(shù)、性能和擴展性等方面適當超前，以適應未來的發(fā)展。通常情況下，中心交換機的擴展能力和性能應當略大于未來幾年內(nèi)網(wǎng)絡(luò)應用和擴展的要求。
可靠性
對于中心交換機而言，對穩(wěn)定的要求高過對性能的要求。原因很簡單，如果網(wǎng)絡(luò)性能一般，但可提供安全、穩(wěn)定的服務，那么網(wǎng)絡(luò)運行就是正常的，用戶也會覺得是值得信賴的。盡管網(wǎng)絡(luò)帶寬很高、性能非常強勁、服務訪問特別舒服，但是經(jīng)常發(fā)生故障，導致服務器無法訪問、Internet無法共享，那么無論是誰都會對此失去信心。當在網(wǎng)絡(luò)上運行重要的應用時，網(wǎng)絡(luò)癱瘓還將導致正常業(yè)務的中斷和重要數(shù)據(jù)的丟失。
最佳性價比
現(xiàn)在中心交換機產(chǎn)品中，美國產(chǎn)品以其性能強勁、運行穩(wěn)定、功能豐富而著稱，只是價格過于昂貴。我國國產(chǎn)產(chǎn)品雖然在一些參數(shù)上略遜一籌，但是擁有絕對的價格優(yōu)勢，具有中文管理界面，方便日常管理。所以如果局域網(wǎng)組建時偏重于性能，建議選擇Cisco等產(chǎn)品，若注重價格，則建議選擇以華為為代表的國產(chǎn)產(chǎn)品。
骨干交換機的選擇
骨干交換機可以是固定配置，也可以是模塊化配置，通常擁有12個以上1000Mb/s端口，實現(xiàn)與工作組交換機的高速連接。為實現(xiàn)與核心交換機的遠程連接，還應當擁有2個光纖接口或插槽。骨干交換機應當是智能交換機，支持基于端口的VLAN，能夠?qū)崿F(xiàn)端口管理，可以對流量進行控制。骨干交換機除了應當是千兆交換機外，還應當是固定配置和可網(wǎng)絡(luò)管理的。
固定配置
固定端口交換機只能提供有限的端口和固定類型的接口，因此無論從可連接的用戶數(shù)量上，還是從可使用的傳輸介質(zhì)上都具有局限性。不過，相對來說價格便宜一些，因此最適合作為工作組交換機和骨干交換機。
可網(wǎng)管
可網(wǎng)管交換機是指擁有操作系統(tǒng)，可以借助配置啟用一些復雜的網(wǎng)絡(luò)功能，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行、訪問安全，以及復雜的網(wǎng)絡(luò)應用。通常情況下，可為其指定IP地址信息，從而實現(xiàn)遠程管理。
工作組交換機的選擇
工作組交換機為固定配置，擁有24個或48個10/100Mb/s端口，為了實現(xiàn)與骨干交換機或其他工作組交換機的高速連接，甚至可以擁有2個1000Mb/s端口或插槽。如果企業(yè)網(wǎng)絡(luò)對安全性要求不是很高，工作組交換機可以選用不可網(wǎng)管交換機(也稱傻瓜交換機)。
但是隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，接入計算機數(shù)量的增多，骨干交換機和核心交換機必須選用可網(wǎng)管交換機，從而劃分VLAN、隔離廣播域，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，保障對敏感部門(領(lǐng)導、財務等)的訪問安全。
在選擇工作組交換機時，應當注意以下幾個方面：
可堆疊選擇
只有當同一VLAN、同一網(wǎng)段或同一部門內(nèi)的計算機數(shù)量較多，相互間通訊非常頻繁且與骨干交換機相連接的鏈路較少時，才有必要選擇可堆疊交換機。如接入的計算機數(shù)量較少，則不必考慮交換機的堆疊問題。
端口選擇
對端口的選擇包括兩個方面，一個是端口數(shù)量，一個是端口類型。在選擇端口數(shù)量時，應當掌握兩個基本原則。第一，適當冗余。端口數(shù)量越多，交換機的價格越高。所以，應當根據(jù)接入計算機的數(shù)量確定端口，并為未來接入的用戶預留適當數(shù)量的端口。第二，高密度。由于交換機之間的互聯(lián)會導致端口的浪費，因此，應當盡量選擇24或48端口交換機。
交換機的端口有三種類型，即光纖端口、雙絞線端口和GBIC或SFP插槽。為了增加連接的靈活性，適應更加復雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，光纖端口已經(jīng)逐漸被GBIC或SFP插槽所取代。工作組交換機用于連接普通計算機，因此可以選用雙絞線端口。
若欲實現(xiàn)工作組交換機與其他交換機之間的千兆堆疊或連接，則同時應當擁有1-2個GBIC或SFP插槽。骨干交換機主要用于匯聚工作組交換機，并實現(xiàn)與核心交換機的遠程連接，因此，必須擁有大量GBIC或SFP插槽。
選購可網(wǎng)管交換機時注意事項
可網(wǎng)管交換機就是可以被管理，它具有端口監(jiān)控、劃分VLAN等許多普通交換機不具備的特性。一臺交換機是否是可網(wǎng)管交換機可以從外觀上分辨出來。可網(wǎng)管交換機的正面或背面一般有一個串口或并口，通過串口電纜或并口電纜可以把交換機和計算機連接起來，這樣便于設(shè)置。
可網(wǎng)管交換機可以通過以下幾種途徑進行管理：通過RS-232 串行口(或并行口)管理、通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器管理和通過網(wǎng)絡(luò)管理軟件管理。選購可網(wǎng)管交換機應注意以下事項：
所處位置
不同位置應當選用不同的可網(wǎng)管交換機。中心交換機應當選擇三層交換機，骨干交換機建議選擇高性能二層交換機(如果網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，也可以選擇三層交換機)，而工作組交換機則應當選擇普通二層交換機。
網(wǎng)絡(luò)應用
不同的網(wǎng)絡(luò)應用決定著所需設(shè)備的性能。性能越高的交換機自然價格也就越高，因此，不要盲目追求高性能，而應當根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應用、數(shù)據(jù)流量等諸多因素，選擇最適合網(wǎng)絡(luò)應用的、最具性價比的交換機。
所處環(huán)境
在選購交換機時，不能將它們相互割裂開來，而應當綜合地、聯(lián)系地進行考慮?？紤]下級交換機是否支持上級交換機的功能與應用，考慮上下級交換機在性能上應有的差別，考慮上下級交換機端口的類型與數(shù)量，考慮傳輸距離、網(wǎng)絡(luò)帶寬和通信線纜，從而使所有交換機相互協(xié)調(diào)，達到彼此之間的最佳組合。
設(shè)備兼容性
盡管不同的可網(wǎng)管交換機大多遵守相同的國際標準，但是每個廠家都有一些特殊的協(xié)議，并且使用不同的網(wǎng)絡(luò)管理軟件，因此若欲實現(xiàn)對可網(wǎng)管交換機的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)各種復雜的網(wǎng)絡(luò)應用，達到性能最優(yōu)化，就應當盡量選擇同一廠商的產(chǎn)品。
設(shè)備性能
設(shè)備性能也是在選購交換機必須注重的因素。其中，背板帶寬、轉(zhuǎn)發(fā)速率、VLAN數(shù)量、MAC地址數(shù)量、插槽數(shù)量、支持的端口類型、堆疊層數(shù)等參數(shù)都必須根據(jù)交換機所處的位置與網(wǎng)絡(luò)應用來確定。
小結(jié)：交換機是星型拓樸結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的橋梁設(shè)備，通過以上的介紹，相信各位網(wǎng)管朋友對于網(wǎng)絡(luò)交換機有了更深層次的了解。
應用案例：
思科千兆交換產(chǎn)品組建校園網(wǎng)解決方案
本文從需求分析入手，闡述了校園網(wǎng)的應用特點，并以陳經(jīng)倫中學為例，介紹了思科公司的千兆交換產(chǎn)品和其它應用產(chǎn)品如何滿足校園網(wǎng)用戶的多方面需求。
校園網(wǎng)是各種類型網(wǎng)絡(luò)中一大分屬，有著非常廣泛的應用，它以局域網(wǎng)為主，但網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和性能要求卻有其特色，為此特在本例中對校園網(wǎng)作應用分析。
一、應用特點及需求分析
隨著現(xiàn)代化教學活動的開展和與國內(nèi)外教學機構(gòu)交往的增多，對通過Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)進行信息交流的需求越來越迫切，為促進教學、方便管理和進一步發(fā)揮學生的創(chuàng)造力，校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為現(xiàn)代教育機構(gòu)的必然選擇。校園網(wǎng)大都屬于中小型系統(tǒng)，以園區(qū)局域網(wǎng)為主，一個基本的校園網(wǎng)具有以下的特點：
高速的局域網(wǎng)連接——校園網(wǎng)的核心為面向校園內(nèi)部師生的網(wǎng)絡(luò)，因此園區(qū)局域網(wǎng)是該系統(tǒng)的建設(shè)重點，由于參與網(wǎng)絡(luò)應用的師生數(shù)量眾多，而且信息中包含大量多媒體信息，故大容量、高速率的數(shù)據(jù)傳輸是網(wǎng)絡(luò)的一項基本要求;
信息結(jié)構(gòu)多樣化——校園網(wǎng)應用分為電子教學(多媒體教室、電子圖書館等)、辦公管理和遠程通訊(遠程教學、互聯(lián)網(wǎng)接入)三大部分內(nèi)容：電子教學包含大量多媒體信息，辦公管理以數(shù)據(jù)庫為主，遠程通訊則多為WWW方式，因此數(shù)據(jù)成分復雜，不同類型數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)傳輸有不同的質(zhì)量需求;
安全可靠——校園網(wǎng)中同樣有大量關(guān)于教學和檔案管理的重要數(shù)據(jù)，不論是被損壞、丟失還是被竊取，都將帶來極大的損失; 操作方便，易于管理——校園網(wǎng)面向不同知識層次的教師、學生和辦公人員，應用和管理應簡便易行，界面友好，不宜太過專業(yè)化;
經(jīng)濟實用——學校對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投入有限，因此要求建成的網(wǎng)絡(luò)應經(jīng)濟實用，具備很高的性能價格比。
陳經(jīng)倫中學是朝陽區(qū)乃至北京市的一所知名學校，作為典型的基礎(chǔ)教育學校，該校校園網(wǎng)建設(shè)同樣具有上述要求和特點。針對陳經(jīng)倫中學的具體情況，承接此項工程的思科高級認證代理商北京藍波科技發(fā)展公司(北京德勝門外雙泉堡甲2號，郵編：100085，電話：68498450，64870926，傳真： 68498418)將該校園網(wǎng)分為三級結(jié)構(gòu)：以位于圖書館樓內(nèi)的校園網(wǎng)控制中心為核心;與校園內(nèi)各建筑(校園內(nèi)需要聯(lián)網(wǎng)的建筑物共十座，3座教學樓、2座辦公樓、1座綜合樓、1座游泳館、1座圖書館樓和2座宿舍樓)互連形成園區(qū)主干;各建筑物內(nèi)再擴展面向用戶的局域網(wǎng)。園區(qū)主干連接為 100M/1000Mbps，建筑物內(nèi)部的用戶局域網(wǎng)提供到桌面的10/100Mbps網(wǎng)絡(luò)帶寬。
二. 方案設(shè)計
拓撲結(jié)構(gòu)
校園網(wǎng)整體拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 陳經(jīng)倫中學校園網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)圖
圖中思科系統(tǒng)公司的千兆交換產(chǎn)品Catalyst 3508G XL(8口千兆以太網(wǎng))和Catalyst 3548 XL(2口千兆，48口10/100M)通過GigaStack千兆堆疊構(gòu)成校園中心交換機和中心局域網(wǎng)(GigaStack是思科公司獨有的千兆堆疊技術(shù)，可以在兩個或多個3500 XL系列交換機間用廉價的不超過1米的銅線建立千兆高速堆疊，較光纖大大節(jié)省成本);各建筑物主交換機選擇Catalyst 3524 XL(2口千兆，24口10/100M)，中心的3508G和3548堆疊之后還具有八口空余的千兆端口，可與八棟建筑樓的3524作千兆光纖連接，為此除網(wǎng)控中心所在的圖書館樓外，其它九棟建筑采用了八條千兆和一條百兆(一棟辦公樓)連接成網(wǎng)絡(luò)主干;此外，中心3548和各樓3524交換機的 10/100M局域網(wǎng)端口可為多臺應用服務器提供高速網(wǎng)絡(luò)連接。這種按需求設(shè)計帶寬和架構(gòu)的方式既節(jié)省經(jīng)費，又能充分發(fā)揮設(shè)備優(yōu)勢，取得最優(yōu)的整體能價格比。
建筑物內(nèi)各樓層交換機采用Catalyst 2924 XL(24口10/100M)，與本樓主交換機Catalyst 3524 XL通過100Base-TX連接，再以10M或100M連接到用戶桌面，必要時還可再下聯(lián)低端交換機擴展用戶數(shù)。以綜合樓為例(如圖2所示)，樓內(nèi)共 56個主節(jié)點，采用Catalyst 3524 XL和2924 XL、2912 XL(12口10/100M交換機)級聯(lián)能夠滿足端口數(shù)量需求;樓內(nèi)各辦公區(qū)則采用Catalyst 1924(2口100M，24口10M)，提供到桌面的10M交換帶寬;考慮到各交換機都有多個100M端口，級聯(lián)時可采用Fast Etherchannel(快速以太網(wǎng)通道)技術(shù)，將兩交換機的2-4對100M或10/100M端口并行連接起來，使級聯(lián)帶寬成倍增加，同時提供線路冗余，其中任一條鏈路的斷線不會妨礙其它鏈路繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而保障運行的可靠性。
在整體拓撲圖中還可看到，為實現(xiàn)Internet接入和為在家辦公、學習的遠程用戶提供撥號上網(wǎng)服務，校園網(wǎng)中還設(shè)立了位于網(wǎng)控中心內(nèi)的 Internet服務中心，采用Cisco 2610路由器(具1個10M以太網(wǎng)接口，2個WAN接口卡和1個支持多種模塊的網(wǎng)絡(luò)插槽)作遠程連接，其10M以太網(wǎng)端口與網(wǎng)控中心的局域網(wǎng)相連，另可選配一塊具備1個2M廣域網(wǎng)串口的接口卡通過DDN專線連接到Internet;再選配一塊NM-16AM網(wǎng)絡(luò)模塊，為遠程用戶提供16口撥號連接。
網(wǎng)絡(luò)安全及管理
在安全方面，學校采用了集成在路由器2610操作系統(tǒng)中的防火墻功能將校園網(wǎng)分成內(nèi)外兩個部分，內(nèi)部用戶可以通過認證訪問外部網(wǎng)和Internet;而未經(jīng)授權(quán)的外部用戶將不能穿過防火墻進入內(nèi)部網(wǎng)，從而避免內(nèi)部網(wǎng)上核心服務器受到侵害。
考慮到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備較多，結(jié)構(gòu)較為復雜，學校還打算在二期工程中加裝思科的網(wǎng)管系統(tǒng)Cisco Works Windows來對所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實施管理--由于整套系統(tǒng)均用到思科網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，那么采用同一廠商的網(wǎng)管能夠?qū)υO(shè)備進行更為詳盡細致的管理，它擁有思科全套產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫，能夠調(diào)出各種產(chǎn)品的直觀視圖，深入到每個物理端口去查詢狀態(tài)信息，其主要功能包括： 自動發(fā)現(xiàn)和顯示網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)和設(shè)備;生成和修改網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置參數(shù); 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控; 設(shè)備視圖管理; Cisco Works Windows基于流行的Windows操作平臺，界面友好，易于掌握，能夠滿足校園網(wǎng)對網(wǎng)管的功能全面而又要方便操作的要求。
網(wǎng)絡(luò)多媒體應用
在這樣一種基于Cisco產(chǎn)品的全交換校園網(wǎng)中，帶寬充分，并且劃分合理，控制有效，不僅傳統(tǒng)的校園網(wǎng)服務能應用自如，更為多媒體網(wǎng)絡(luò)應用打下了良好基礎(chǔ)，尤其是可以提供電視會議、影像互動教學、視頻點播等多種視頻網(wǎng)絡(luò)服務。
Cisco IP/TV是Cisco公司隆重推出的一套基于TCP/IP協(xié)議傳遞MPEG-I格式的高質(zhì)量全動態(tài)的視頻圖象、語音及數(shù)據(jù)的客戶/服務器軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)由內(nèi)容管理服務器、內(nèi)容服務器、客戶端軟件三大功能模塊組成，擁有視頻點播、定時廣播、現(xiàn)場直播、多視頻源廣播等功能;它采用了先進的組內(nèi)廣播技術(shù)和磁盤優(yōu)化讀取技術(shù)，具有單機性能優(yōu)異、網(wǎng)絡(luò)傳遞高效、操作簡明快捷、統(tǒng)計分析功能完備等特點，并完全遵從多媒體傳輸?shù)膰H標準RTP/RTCP和RTSP，可運行于各種介質(zhì)的IP網(wǎng)絡(luò)之上。陳經(jīng)倫中學的全交換、高帶寬校園網(wǎng)，可以輕松地滿足計算機網(wǎng)絡(luò)上的電視會議、廣播領(lǐng)導講話、電視節(jié)目廣播與點播、樓宇監(jiān)控、網(wǎng)上教學、現(xiàn)場實況轉(zhuǎn)播、校園課件點播和廣播等多種高標準應用，并且完全可以滿足學校提出的網(wǎng)絡(luò)閉路電視系統(tǒng)的各項要求。
三、 應用小結(jié)
按照以上方案建設(shè)的陳經(jīng)倫中學校園網(wǎng)，在局域網(wǎng)中合理地選擇交換產(chǎn)品設(shè)計帶寬，體現(xiàn)了性能卓越而又經(jīng)濟實用的原則;路由器的加入提供了完善的 Internet接入和遠程訪問服務功能;IP/TV的應用則充分滿足了信息多樣化的需求;在基本功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，還用到了Fast Etherchannel、集成防火墻、Cisco Works Windows等技術(shù)和產(chǎn)品來保障網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性和易于管理性。
就已經(jīng)建立校園網(wǎng)和正在建立校園網(wǎng)的學校而言，網(wǎng)絡(luò)為教學管理和信息通訊、數(shù)據(jù)資源共享帶來的利益是顯而易見的。各校園網(wǎng)的建設(shè)經(jīng)驗表明，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)總是在一定程度上超前于網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)。因此，無論設(shè)計何種規(guī)模、何種目的的網(wǎng)絡(luò)，都應在資金允許的范圍內(nèi)，盡可能地設(shè)計選用先進的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、技術(shù)與方案。目前，陳經(jīng)綸中學校園網(wǎng)是北京第一家全線基于Cisco產(chǎn)品架構(gòu)的中學校園網(wǎng)，也是北京市最完整、最先進的中學校園網(wǎng)之一，這充分說明Cisco長期以來保持的技術(shù)先進性、產(chǎn)品可靠性，不僅令其高端產(chǎn)品成為大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的首選，它的中低端產(chǎn)品也是非常適合我國中小學構(gòu)建校園網(wǎng)應用。
千兆交換機的分類
千兆交換機一般常用于大型企業(yè)以太網(wǎng)的骨干網(wǎng)絡(luò)中，可以采用光纖和雙絞線兩種傳輸介質(zhì)，分別對應SC和RJ-45端口。它有多種分類，從局域網(wǎng)設(shè)計應用的角度來看，千兆交換機可分為千兆核心交換機、千兆工作組級交換機、千兆桌面交換機三大類。按工作的協(xié)議層劃分，千兆交換機可以分為第二層交換機、第三層交換機和第四層交換機。支持的協(xié)議層越高，說明交換機產(chǎn)品的技術(shù)性能越高，檔次越高。
看了“交換機介紹及選購教程”還想看：
1.交換機如何使用