施耐德 140AC104000 交換機(jī)
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交換機(jī)的傳輸模式有全雙工,半雙工,全雙工/半雙工自適應(yīng)交換機(jī)的全雙工是指交換機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)也能夠接收數(shù)據(jù),兩者同步進(jìn)行,這好像我們平時(shí)打電話一樣,說話的同時(shí)也能夠聽到對方的聲音。目前的交換機(jī)都支持全雙工。全雙工的好處在于遲延小,速度快。提到全雙工,就不能不提與之密切對應(yīng)的另一個(gè)概念,那就是“半雙工”,所謂半雙工就是指一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只有一個(gè)動作發(fā)生,舉個(gè)簡單例子,一條窄窄的馬路,同時(shí)只能有一輛車通過,當(dāng)目前有兩輛車對開,這種情況下就只能一輛先過,等到頭兒后另一輛再開,這個(gè)例子就形象的說明了半雙工的原理。早期的對講機(jī)、以及早期集線器等設(shè)備都是實(shí)行半雙工的產(chǎn)品。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,半雙工會逐漸退出歷史舞臺。
從廣義上來看,網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)分為兩種:廣域網(wǎng)交換機(jī)和局域網(wǎng)交換機(jī)。廣域網(wǎng)交換機(jī)主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域,提供通信用的基礎(chǔ)平臺。而局域網(wǎng)交換機(jī)則應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò),用于連接終端設(shè)備,如PC機(jī)及網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等。從傳輸介質(zhì)和傳輸速度上可分為以太網(wǎng)交換機(jī)、快速以太網(wǎng)交換機(jī)、千兆以太網(wǎng)交換機(jī)、FDDI交換機(jī)、ATM交換機(jī)和令牌環(huán)交換機(jī)等。從規(guī)模應(yīng)用上又可分為企業(yè)級交換機(jī)、部門級交換機(jī)和工作組交換機(jī)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(jī)都是機(jī)架式,部門級交換機(jī)可以是機(jī)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(jī)為固定配置式(功能較為簡單)。另一方面,從應(yīng)用的規(guī)模來看,作為骨干交換機(jī)時(shí),支持500個(gè)信息點(diǎn)以上大型企業(yè)應(yīng)用的交換機(jī)為企業(yè)級交換機(jī),支持300個(gè)信息點(diǎn)以下中型企業(yè)的交換機(jī)為部門級交換機(jī),而支持100個(gè)信息點(diǎn)以內(nèi)的交換機(jī)為工作組級交換機(jī)。
交換(switching)是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設(shè)備自動完成的方法,把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)的統(tǒng)稱。根據(jù)工作位置的不同,可以分為廣域網(wǎng)交換機(jī)和局域網(wǎng)交換機(jī)。廣域的交換機(jī)(switch)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,交換概念的提出改進(jìn)了共享工作模式。而HUB集線器就是一種共享設(shè)備,HUB本身不能識別目的地址,當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)包在以HUB為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?,由每一臺終端通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。也就是說,在這種工作方式下,同一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊,如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享網(wǎng)絡(luò)帶寬。通俗的說,普通交換機(jī)是不帶管理功能的,一根進(jìn)線,其他接口接到電腦上就可以了工作在數(shù)據(jù)鏈路層,交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上,控制電路收到數(shù)據(jù)包以后,處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC(網(wǎng)卡的硬件地址)的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個(gè)端口上,通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口,目的MAC若不存在,廣播到所有的端口,接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址,并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。
使用交換機(jī)也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”,通過對照MAC地址表,交換機(jī)只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機(jī)。通過交換機(jī)的過濾和轉(zhuǎn)發(fā),可以有效的減少沖突域,但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播,即廣播域。交換機(jī)在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為獨(dú)立的網(wǎng)段,連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)自享有全部的帶寬,無須同其他設(shè)備競爭使用。當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),節(jié)點(diǎn)B可同時(shí)向節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù),而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬,都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網(wǎng)交換機(jī),那么該交換機(jī)這時(shí)的總流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB時(shí),一個(gè)HUB的總流通量也不會超出10Mbps。總之,交換機(jī)是一種基于MAC地址識別,能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”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(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑,使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。
人工交換的效率太低,不能滿足大規(guī)模部署電話的需要。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和開關(guān)電路技術(shù)的成熟,人們發(fā)現(xiàn)可以利用電子技術(shù)替代人工交換。電話終端用戶只要向電子設(shè)備發(fā)送一串電信號,電子設(shè)備就可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序,將請求方和被請求方的電路接通,并且獨(dú)占此電路,不會與第三方共享(當(dāng)然,由于設(shè)計(jì)缺陷的緣故,可能會出現(xiàn)多人共享電路的情況,也就是俗稱的“串線”)。這種交換方式被稱為“程控交換”。而這種設(shè)備也就是“程控交換機(jī)”。光交換是人們正在研制的下一代交換技術(shù)。目前所有的交換技術(shù)都是基于電信號的,即使是目前的光纖交換機(jī)也是先將光信號轉(zhuǎn)為電信號,經(jīng)過交換處理后,再轉(zhuǎn)回光信號發(fā)到另一根光纖。由于光電轉(zhuǎn)換速率較低,同時(shí)電路的處理速度存在物理學(xué)上的瓶頸,因此人們希望設(shè)計(jì)出一種無需經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換的“光交換機(jī)”,其內(nèi)部不是電路而是光路,邏輯原件不是開關(guān)電路而是開關(guān)光路。這樣將大大提高交換機(jī)的處理速率。
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