1.物理层(即常说的第一层、层L1)中继系统,即转发器(repeater)。 2.数据链路层(即第二层,层L2),即网桥或桥接器(bridge) 3.网络层(第三层,层L3)中继系统,即路由器(router)。 4.网桥和路由器的混合物桥路器(brouter)兼有网桥和路由器的功能, 5.在网络层以上的中继系统,即网关(gateway). 当中继系统是转发器时,一般不称之为网络互联,因为这仅仅是把一个网络扩大了,而 这仍然是一个网络。高层网关由于比较复杂,目前使用得较少。因此一般讨论网络互连时都 是指用交换机和路由器进行互联的网络。本文主要阐述交换机和路由器及其区别 二、交 换机和路由器 “交换”是今天网络里出现频率最高的一个词,从桥接到路由到ATM直至电话系统, 无论何种场合都可将其套用,搞不清到底什么才是其正的交换。其实交换一词最早出现于电 话系统,特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换,完成该工作的设备就是电话交换机 所以从本意上来讲,交换 种技术概念。 即完 成信号由设备入口到出 的转发。 因此 只要是和符合该定义的所有设备都可被称为交换设备。由此可见,“交换”是一个涵义广泛 的词语,当它被用来描述数据网络第二层的设备时,实际指的是一个桥接设备:而当它被用 来描述数据网路第三层的设备时,又指的是一个路由设备。 我们经常说到的以太网交 换机实际是一个基干网桥技术的多端口第二层网络设各,它为数据的从一个端口到另一个 意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。 由此可见,交换机内部核心处应该有一个交换矩阵,为任意两端口间的通信提供通路 或是一个快速交换总线,以使由任意端口接收的数据顿从其他端口送出。在实际设备中,交 换矩降的功能往往由专门的芯片(AS工C)完成。另外,以太网交换机在设计思想上有 个重要的假设,即交换核心的速度非常之快,以致通常的大流量数据不会使其产生拥塞,换 句话说,交换的能力相对于所传信息量而无穷大(与此相反,ATM交换机在设计上的思 是,认为交换的能力相对所传信息量而言有限)。 虽然以太网第二层交换机是基于多端 口网桥发展而来,但毕竞交换有其更丰富的特性,使之不但是获得更多带宽的最好途径,而 且还使网络更易管理 而路由器是0SI协议模型的网络层中的分组交换设备(或网络层中继设备),路由器 的基本功能是把数据(【P报文)传送到正确的网络,包括: 1.IP数据报的转发,包括数据报的寻径和传送: 2子网隔离,抑制广播风暴 3.维护路由表,并与其他路由器交换路由信总,这是IP报文转发的基础。 4.IP数据报的差错处理及简单的拥塞控制:
1.物理层(即常说的第一层、层L1)中继系统,即转发器(repeater)。 2.数据链路层(即第二层,层L2),即网桥或桥接器(bridge)。 3.网络层(第三层,层L3)中继系统,即路由器(router)。 4.网桥和路由器的混合物桥路器(brouter)兼有网桥和路由器的功能。 5.在网络层以上的中继系统,即网关(gateway). 当中继系统是转发器时,一般不称之为网络互联,因为这仅仅是把一个网络扩大了,而 这仍然是一个网络。高层网关由于比较复杂,目前使用得较少。因此一般讨论网络互连时都 是指用交换机和路由器进行互联的网络。本文主要阐述交换机和路由器及其区别。 二、交 换机和路由器 “交换”是今天网络里出现频率最高的一个词,从桥接到路由到ATM直至电话系统, 无论何种场合都可将其套用,搞不清到底什么才是真正的交换。其实交换一词最早出现于电 话系统,特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换,完成该工作的设备就是电话交换机。 所以从本意上来讲,交换只是一种技术概念,即完成信号由设备入口到出口的转发。因此, 只要是和符合该定义的所有设备都可被称为交换设备。由此可见,“交换”是一个涵义广泛 的词语,当它被用来描述数据网络第二层的设备时,实际指的是一个桥接设备;而当它被用 来描述数据网络第三层的设备时,又指的是一个路由设备。 我们经常说到的以太网交 换机实际是一个基于网桥技术的多端口第二层网络设备,它为数据帧从一个端口到另一个任 意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。 由此可见,交换机内部核心处应该有一个交换矩阵,为任意两端口间的通信提供通路, 或是一个快速交换总线,以使由任意端口接收的数据帧从其他端口送出。在实际设备中,交 换矩阵的功能往往由专门的芯片(ASIC)完成。另外,以太网交换机在设计思想上有一 个重要的假设,即交换核心的速度非常之快,以致通常的大流量数据不会使其产生拥塞,换 句话说,交换的能力相对于所传信息量而无穷大(与此相反,ATM交换机在设计上的思路 是,认为交换的能力相对所传信息量而言有限)。 虽然以太网第二层交换机是基于多端 口网桥发展而来,但毕竟交换有其更丰富的特性,使之不但是获得更多带宽的最好途径,而 且还使网络更易管理。 而路由器是OSI协议模型的网络层中的分组交换设备(或网络层中继设备),路由器 的基本功能是把数据(IP报文)传送到正确的网络,包括: 1.IP数据报的转发,包括数据报的寻径和传送; 2.子网隔离,抑制广播风暴; 3.维护路由表,并与其他路由器交换路由信息,这是IP报文转发的基础。 4.IP数据报的差错处理及简单的拥塞控制;
5.实现对1P数据报的过滤和记帐。 对于不同地规模的网络,路由器的作用的侧重点有所不同。 在主干网上,路由器的主要作用是路由洗择。主干网上的路由器,必须知道到达所有下 层网络的路径。这需要维护庞大的路由表,并对连接状态的变化作出尽可能迅速的反应。路 由器的故障将会导致严重的信息传输问题, 在地区网中,路由器的主要作用是网络连接和路由选择,即连接下层各个基层网络单位 一园区网,同时负责下层网络之间的数据转发。 在园区网内部,路由器的主要作用 是分隔子网。早期的互连网基层单位是局域网(LAN),其中所有主机处于同一逻辑网络 中。随着网络规模的不断扩大,局域网演变成以高速主干和路由器连接的多个子网所组成的 园区网 在其中 网在逻辑上独立,而路由器就是 能够分隔它们的设备,它负 子网间的报文转发和广播隔离,在边界上的路由器则负责与上层网络的连接。 三、第二层交换机和路由器的区别 传统交换机从网桥发展而来,属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC地址 寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于0S第三月 即网络层设备,它根据【P地址进行寻址,通过路由表路由协议产生。交换机最大的好处是 快速,由于交换机只须识别帧中MAC地址,直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简 单,便于ASIC实现,因此转发速度极高。但交换机的工作机制也带来一些问颗。 回路:根据交换机地址学习和站表建立算法,交换机之间不允许存在回路。 一日存在同憝 必须启动生成树算法,阻塞掉产生回路的端口。而路由器的路由协议没有这个问 ,路由彩 之间可以有多条通路米平衡负载,提高可靠性。 2.负载集中:交换机之间只能有一条 通路,使得信息集中在一条通信链路上,不能进行动态分配,以平衡负载。而路由器的路由 办议算法可以避免这一点,OSPF路由协议算法不但能产生多条路由,而且能为不同的 应用洗轻名自不同的最佳路由」 3.广播控制:交换机只能缩小冲突域,而不能缩小广播域。整个交换式网络就是一个大 的广播域,广播报文散到整个交换式网络。而路由器可以隔离广播域,广播报文不能通过路 由器继续进行广播。 4.子网划分:交换机只能识别MAC地址。MAC地址是物理地址,而且采用平坦的地 址结构,因此不能根据MAC地址来划分子网。而路由器识别1P地址,1P地址由网络 理员分配,是逻辑地址且【P地址具有层次结构,被划分成网络号和主机号,可以非常方便 地用于划分子网,路由器的主要功能就是用于连接不同的网络。 5.保密问题:虽说交 换机也可以根据帧的源MAC地址、目的MAC地址和其他帧中内容对帧实施过滤,但路由 器根据报文的源1P地址、目的P地址、TCP端口地址等内容对报文实施过滤,更加直 观方便。 6.介质相关:交换机作为桥接设备也能完成不同链路层和物理层之间的转换,但这种转 换过程比较复杂,不适合ASIC实现,势必降低交换机的转发速度。因此目前交换机主要
5.实现对IP数据报的过滤和记帐。 对于不同地规模的网络,路由器的作用的侧重点有所不同。 在主干网上,路由器的主要作用是路由选择。主干网上的路由器,必须知道到达所有下 层网络的路径。这需要维护庞大的路由表,并对连接状态的变化作出尽可能迅速的反应。路 由器的故障将会导致严重的信息传输问题。 在地区网中,路由器的主要作用是网络连接和路由选择,即连接下层各个基层网络单位 --园区网,同时负责下层网络之间的数据转发。 在园区网内部,路由器的主要作用 是分隔子网。早期的互连网基层单位是局域网(LAN),其中所有主机处于同一逻辑网络 中。随着网络规模的不断扩大,局域网演变成以高速主干和路由器连接的多个子网所组成的 园区网。在其中,处个子网在逻辑上独立,而路由器就是唯一能够分隔它们的设备,它负责 子网间的报文转发和广播隔离,在边界上的路由器则负责与上层网络的连接。 三、第二层交换机和路由器的区别 传统交换机从网桥发展而来,属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC地址 寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于OSI第三层 即网络层设备,它根据IP地址进行寻址,通过路由表路由协议产生。交换机最大的好处是 快速,由于交换机只须识别帧中MAC地址,直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简 单,便于ASIC实现,因此转发速度极高。但交换机的工作机制也带来一些问题。 1. 回路:根据交换机地址学习和站表建立算法,交换机之间不允许存在回路。一旦存在回路, 必须启动生成树算法,阻塞掉产生回路的端口。而路由器的路由协议没有这个问题,路由器 之间可以有多条通路来平衡负载,提高可靠性。 2.负载集中:交换机之间只能有一条 通路,使得信息集中在一条通信链路上,不能进行动态分配,以平衡负载。而路由器的路由 协议算法可以避免这一点,OSPF路由协议算法不但能产生多条路由,而且能为不同的网 络应用选择各自不同的最佳路由。 3.广播控制:交换机只能缩小冲突域,而不能缩小广播域。整个交换式网络就是一个大 的广播域,广播报文散到整个交换式网络。而路由器可以隔离广播域,广播报文不能通过路 由器继续进行广播。 4.子网划分:交换机只能识别MAC地址。MAC地址是物理地址,而且采用平坦的地 址结构,因此不能根据MAC地址来划分子网。而路由器识别IP地址,IP地址由网络管 理员分配,是逻辑地址且IP地址具有层次结构,被划分成网络号和主机号,可以非常方便 地用于划分子网,路由器的主要功能就是用于连接不同的网络。 5.保密问题:虽说交 换机也可以根据帧的源MAC地址、目的MAC地址和其他帧中内容对帧实施过滤,但路由 器根据报文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等内容对报文实施过滤,更加直 观方便。 6.介质相关:交换机作为桥接设备也能完成不同链路层和物理层之间的转换,但这种转 换过程比较复杂,不适合ASIC实现,势必降低交换机的转发速度。因此目前交换机主要
完成相同或相似物理介质和结路协议的网铭互连,而不会用来在物理介质和继路层协议相差 甚元的网络之间进行互连。而路由器则不同,它主要用于不同网络之间互连,因此能连接不 同物理介 、链路层协议和网络层协议的网络。路由器在功能上虽然占据了优势,但价格 贵,报文转发速度低。 近几年,交换机为提高性能做了许多改进,其中最突出的改进 是虑拟网络和三层交换。 划分子网可以缩小广播域,减少广播风暴对网络的影响。路由器每一接口连接一个子网 广播报文不能 过路由器 播出去,连接在路由器 不同接口的子网属于不同 ky. 子网范用 由路由器物理划分。对交换机而言,每一个端口对应一个网段,由于子网由若干网段构成 通过对交换机端口的组合,可以逻辑划分子网。广播报文只能在子网内广播,不能扩散到别 的子网内,通过合理划分逻辑子网,达到控制广播的目的。由于逻辑子网由交换机端口任意 组合,没有物理上的相关性,因此称为虚拟子网,或叫虚拟网。虑拟国技术不用路由器就解 决了广播报文的隔离向,且虚拟网内网段与其物理位置无关,即相邻网段可以属于不同 拟网,而相隔甚远的两个网段可能属于不同虚拟网,而相隔甚远的两个网段可能属于同一 虚拟网。不同虚拟网内的终端之间不能相互通信,增强了对网络内数据的访问控制。 换机和路由器是性能和功能的矛盾体,交换机交换速度快,但控制功能弱,路由器控制性能 强,但报文转发速度慢。解决这个矛盾的最新技术是三层交换,既有交换机线速转发报文能 力,又有路由器良好的控制功能。 四、第三层交换机和路由器的区别 在第三层交换技术出现之前,几乎没有必要将路由功能器件和路由器区别开来,他们完 全是相同的:提供路由功能正在路由婴的工作,然而,现在第二层交换机完全能够执行传 路由器的大多数功能】 作为网络互连的设备,第三层交换机具有以下特征 1转发是 于第三层地址的业务流: 2完全交换功能: 3.可以完成特殊服务,如报文过滤或认证: 4.执行或不执行路由处理。 第三层交换机与传统路由器相比有如下优点: 1子网间传输带宽可任意分配:传统路由器每个接口连接一个子网,子网通过路由器进 行传输的速率被接口的带宽所限制。而三层交换机则不同,它可以把多个端口定义成一个虚 拟网,把多个端口组成的虚拟网作为虚拟网接口,该虚拟网内信息可通过组成虚拟网的端口 送给三层交换机,由于端口数可任意指定,子网间传输带宽没有限制。 2.合理配置信 总资源:由于访问子网内资源速率和访问全局网中资源速率没有区别,子网设置单独服务器 的意义不大,通过在全局网中设置服务器群不仅节省费用,更可以合理配置信息资源。 3.降低成本:通常的网络设计用交换机构成子网,用路由器进行子网间互连。目前采用 三层交换机进行网络设计,既可以进行任意虚拟子网划分,又可以通过交换机三层路由功能 完成子网间通信,为此节省了价格品贵的路由器
完成相同或相似物理介质和链路协议的网络互连,而不会用来在物理介质和链路层协议相差 甚元的网络之间进行互连。而路由器则不同,它主要用于不同网络之间互连,因此能连接不 同物理介质、链路层协议和网络层协议的网络。路由器在功能上虽然占据了优势,但价格昂 贵,报文转发速度低。 近几年,交换机为提高性能做了许多改进,其中最突出的改进 是虚拟网络和三层交换。 划分子网可以缩小广播域,减少广播风暴对网络的影响。路由器每一接口连接一个子网, 广播报文不能经过路由器广播出去,连接在路由器不同接口的子网属于不同子网,子网范围 由路由器物理划分。对交换机而言,每一个端口对应一个网段,由于子网由若干网段构成, 通过对交换机端口的组合,可以逻辑划分子网。广播报文只能在子网内广播,不能扩散到别 的子网内,通过合理划分逻辑子网,达到控制广播的目的。由于逻辑子网由交换机端口任意 组合,没有物理上的相关性,因此称为虚拟子网,或叫虚拟网。虚拟网技术不用路由器就解 决了广播报文的隔离问题,且虚拟网内网段与其物理位置无关,即相邻网段可以属于不同虚 拟网,而相隔甚远的两个网段可能属于不同虚拟网,而相隔甚远的两个网段可能属于同一个 虚拟网。不同虚拟网内的终端之间不能相互通信,增强了对网络内数据的访问控制。 交 换机和路由器是性能和功能的矛盾体,交换机交换速度快,但控制功能弱,路由器控制性能 强,但报文转发速度慢。解决这个矛盾的最新技术是三层交换,既有交换机线速转发报文能 力,又有路由器良好的控制功能。 四、第三层交换机和路由器的区别 在第三层交换技术出现之前,几乎没有必要将路由功能器件和路由器区别开来,他们完 全是相同的:提供路由功能正在路由器的工作,然而,现在第三层交换机完全能够执行传统 路由器的大多数功能。作为网络互连的设备,第三层交换机具有以下特征: 1.转发基 于第三层地址的业务流; 2.完全交换功能; 3.可以完成特殊服务,如报文过滤或认证; 4.执行或不执行路由处理。 第三层交换机与传统路由器相比有如下优点: 1.子网间传输带宽可任意分配:传统路由器每个接口连接一个子网,子网通过路由器进 行传输的速率被接口的带宽所限制。而三层交换机则不同,它可以把多个端口定义成一个虚 拟网,把多个端口组成的虚拟网作为虚拟网接口,该虚拟网内信息可通过组成虚拟网的端口 送给三层交换机,由于端口数可任意指定,子网间传输带宽没有限制。 2.合理配置信 息资源:由于访问子网内资源速率和访问全局网中资源速率没有区别,子网设置单独服务器 的意义不大,通过在全局网中设置服务器群不仅节省费用,更可以合理配置信息资源。 3.降低成本:通常的网络设计用交换机构成子网,用路由器进行子网间互连。目前采用 三层交换机进行网络设计,既可以进行任意虚拟子网划分,又可以通过交换机三层路由功能 完成子网间通信,为此节省了价格昂贵的路由器
4交换机之间连接录活。作为交箍机,它们之间不允许存在回路,作为路由器。又可君 多条通路来提高可靠性 平衡负载。 三层交换机用生成树算法阻塞造成回路的端口,但进行 路由选择时,依然把阻塞掉的通路作为可选路径参与路由选择。五、结论 综上所术,交换机一般用于LAN一WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的 设名,有些交换机也实现第三层的交换。路由婴用于WAN一WAN之间的连接,可以解 决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另 条线路转发 百条线路可能分属 不同的网络,并采用不同协议。相比较而言,路由器 的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报 文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广播应用。 局域网交换技术 局域网交换技术 11共立技术 所谓共享技术即在一个逻辑网络上的每一个工作站都处于一个相同的网段上。 以太网采用CSMA/CD机制,这种冲突检测方法保证了只能有一个站点在总线上传输。如 果有两个站点试图同时访问总 线并传输数据,这就意味若“冲突”发生了,两站点都将被告知出错。然后它们都被拒发 并等待一段时间以备重发。 这种机制就如同许多汽车抢过一座窄桥,当两辆车同时试图上桥时,就发生了“冲突”,两 辆车都必须退出,然后再重 新开始抢行。当汽车较多时,这种无序的争抢会极大地降低效率,造成交通拥堵。 网络也是一样,当网络上的用户量较少时,网络上的交通流量较轻,冲突也就较少发生,在 这种情况下冲突检测法效果 拉好。当网络上的交通流量增大时,冲突也增多,同进网络的吞吐量也将显著下降。在交通 流量很大时,工作站可能会被一 而再再而三地拒发。 1.2交换技术 局域网交换技术是作为对共享式局域网提供有效的网段划分的解决方案而出现的,它可以使 每个用户尽可能地分享到最大带宽。交换技术是在OS七层网络模型中的第二层,即数据 链路层进行操作的,因此交换机对数据包的转发是建立在MAC(Media Access Control)地 址-物理地址基础之上的,对于P网络协议来说,它是透明的,即交换机在转发数据包时
4.交换机之间连接灵活:作为交换机,它们之间不允许存在回路,作为路由器,又可有 多条通路来提高可靠性、平衡负载。三层交换机用生成树算法阻塞造成回路的端口,但进行 路由选择时,依然把阻塞掉的通路作为可选路径参与路由选择。 五、结论 综上所述,交换机一般用于LAN-WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的 设备,有些交换机也可实现第三层的交换。路由器用于WAN-WAN之间的连接,可以解 决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另 一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。相比较而言,路由器 的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报 文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广播应用。 局域网交换技术 局域网交换技术 1.1 共享技术 所谓共享技术即在一个逻辑网络上的每一个工作站都处于一个相同的网段上。 以太网采用 CSMA/CD 机制,这种冲突检测方法保证了只能有一个站点在总线上传输。如 果有两个站点试图同时访问总 线并传输数据,这就意味着“冲突”发生了,两站点都将被告知出错。然后它们都被拒发, 并等待一段时间以备重发。 这种机制就如同许多汽车抢过一座窄桥,当两辆车同时试图上桥时,就发生了“冲突”,两 辆车都必须退出,然后再重 新开始抢行。当汽车较多时,这种无序的争抢会极大地降低效率,造成交通拥堵。 网络也是一样,当网络上的用户量较少时,网络上的交通流量较轻,冲突也就较少发生,在 这种情况下冲突检测法效果 较好。当网络上的交通流量增大时,冲突也增多,同进网络的吞吐量也将显著下降。在交通 流量很大时,工作站可能会被一 而再再而三地拒发。 1.2 交换技术 局域网交换技术是作为对共享式局域网提供有效的网段划分的解决方案而出现的,它可以使 每个用户尽可能地分享到最大带宽。交换技术是在 OSI 七层网络模型中的第二层,即数据 链路层进行操作的,因此交换机对数据包的转发是建立在 MAC(Media Access Control )地 址--物理地址基础之上的,对于 IP 网络协议来说,它是透明的,即交换机在转发数据包时
不知道也无须知道信源机和信宿机的P地址,只需知其物理地址即MAC地址。交换机在 操作过程当中会不断的收集资料去建立它本身的一个地址表,这个表相当简单,它说明了某 MAC地址是在哪个端口 上被发现的,所以当交换机收至 个ICP /P封包时,它便会 看一下该数据包的目的MAC地址,核对一下自己的地址表以确认应该从哪个端口把数据包 发出去。由于这个过程比较简单,加上这功能由一崭新硬件进行-ASIC(Application Specific Integrated Circuit),因此速度相当快,一般只需几十微秒,交换机便可决定一个IP封包该往 那里送。值得一提的是:万一交换机收到一个不认识的封包,就是说如果目的地MAC地址 不能在地址 表中找到时 交换机会把1P封包扩散出 即把 它从每 端口中送出 就如交换机在处理一个收到的广播封包时一样。二层交换机的弱点正是它处理广封包的 法不太有效,比方说,当一个交换机收到一个从TCPP工作站上发出来的广播封包时,他 便会把该封包传到所有其他端口去,哪怕有些端口上连的是PX或DEC工作站。这样 一来,非TCP小P节点的带宽便会受到负面的影响,就算同样的TCP1P节点,如果他们的 子网跟发送那个广播封包的工作站的子网相同,那么他们也会无原无故地收到一些与他们宅 相干的网络广播 网络的效率因此会大打折扣。从90年代开始,出现了局域网交换 设备。从网络交换产品的形态来看,交换产品大致有三种:端口交换、黄交换和信元交换。 )嫩口交樊 端口交换技术最早出现于插槽式集线器中。这类集线器的背板通常划分有多个以太网段(每 个网段为一个广播域)、各网段通过网桥或路由器相连。以太网模块插入后通常被分配到某 个背板网段上,端口交换适用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配。这样网 管人员可根据网络的负载情况,将用户在不同网段之间进行分配。这种交换技术是基于0S】 第一层(物理层)上完成的,它并没有改变共享传输介质的特点,因此并不是真正意义上的 交换。 2)献交换 帧交换是目前应用的最广的局域网交换技术,它诵过对传统传输媒介讲行分段,提供并行传 送的机制,减少了网络的碰撞冲突域,从而获得较高的带宽。不同厂商产品实现帧交换的技 术均有差异,但对网络帧的处理方式 一般有:存储转发式和直通式两种。 存储转发 (Store-.and-Forward:当一个数据包以这种技术进入一个交换机时,交换机将读取足够的 信息,以便不仅能决定哪个端口将被用来发送该数据包,而且还能决定是否发送该数据包。 这样就能有效地排除了那些有缺陷的网络段。虽然这种方式不及使用直通式产品的交换速 度,但总它们知能排除由破坏的数据句所引起的经常性的有害后果。直式CT 当一个数据色 使用 这种技 它 的地址将被读 。然后不管该数据包是否 为错误的格式,它都将被发送。由于数据包只有开头几个字节被读取,所以这种方法提供】 较多的交换次数。然而所有的数据包即使是那些可能已被破坏的都将被发送。直到接收站才 能测出这些被破坏的包,并要求发送方重发。但是如果网络接口卡失效,或电缆存在缺陷 或有一个能引起数据包遭破坏的外部信号源,则出错将十分频繁。随着技术的发展,直通式 交换将逐步被淘》 交换方式中,交换机只读出网络顿 前几个字节 络帧传到相应的端口上,虽然交换速度很快,但缺乏对网络帧的高级控制,无智能性和安 性可言,同时也无法支持具有不同速率端口的交换:而“存储转发”交换方式则通过对网路 顿的读取进行验错和控制。联想网络的产品都采用“存储转发”交换方式
不知道也无须知道信源机和信宿机的 IP 地址,只需知其物理地址即 MAC 地址。交换机在 操作过程当中会不断的收集资料去建立它本身的一个地址表,这个表相当简单,它说明了某 个 MAC 地址是在哪个端口上被发现的,所以当交换机收到一个 TCP /IP 封包时,它便会 看一下该数据包的目的 MAC 地址,核对一下自己的地址表以确认应该从哪个端口把数据包 发出去。由于这个过程比较简单,加上这功能由一崭新硬件进行--ASIC(Application Specific Integrated Circuit),因此速度相当快,一般只需几十微秒,交换机便可决定一个 IP 封包该往 那里送。值得一提的是:万一交换机收到一个不认识的封包,就是说如果目的地 MAC 地址 不能在地址表中找到时,交换机会把 IP 封包"扩散"出去,即把它从每一个端口中送出去, 就如交换机在处理一个收到的广播封包时一样。二层交换机的弱点正是它处理广播封包的手 法不太有效,比方说,当一个交换机收到一个从 TCP/IP 工作站上发出来的广播封包时,他 便会把该封包传到所有其他端口去,哪怕有些端口上连的是 IPX 或 DECnet 工作站。这样 一来,非 TCP/IP 节点的带宽便会受到负面的影响,就算同样的 TCP/IP 节点,如果他们的 子网跟发送那个广播封包的工作站的子网相同,那么他们也会无原无故地收到一些与他们毫 不相干的网络广播,整个网络的效率因此会大打折扣。从 90 年代开始,出现了局域网交换 设备。从网络交换产品的形态来看,交换产品大致有三种:端口交换、帧交换和信元交换。 (1)端口交换 端口交换技术最早出现于插槽式集线器中。这类集线器的背板通常划分有多个以太网段(每 个网段为一个广播域)、各网段通过网桥或路由器相连。以太网模块插入后通常被分配到某 个背板网段上,端口交换适用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配。这样网 管人员可根据网络的负载情况,将用户在不同网段之间进行分配。这种交换技术是基于 OSI 第一层(物理层)上完成的,它并没有改变共享传输介质的特点,因此并不是真正意义上的 交换。 (2)帧交换 帧交换是目前应用的最广的局域网交换技术,它通过对传统传输媒介进行分段,提供并行传 送的机制,减少了网络的碰撞冲突域,从而获得较高的带宽。不同厂商产品实现帧交换的技 术均有差异,但对网络帧的处理方式一般有:存储转发式和直通式两种。存储转发式 (Store-and-Forward :当一个数据包以这种技术进入一个交换机时,交换机将读取足够的 信息,以便不仅能决定哪个端口将被用来发送该数据包,而且还能决定是否发送该数据包。 这样就能有效地排除了那些有缺陷的网络段。虽然这种方式不及使用直通式产品的交换速 度,但是它们却能排除由破坏的数据包所引起的经常性的有害后果。直通式 Cut-Through : 当一个数据包使用这种技术进入一个交换机时,它的地址将被读取。然后不管该数据包是否 为错误的格式,它都将被发送。由于数据包只有开头几个字节被读取,所以这种方法提供了 较多的交换次数。然而所有的数据包即使是那些可能已被破坏的都将被发送。直到接收站才 能测出这些被破坏的包,并要求发送方重发。但是如果网络接口卡失效,或电缆存在缺陷; 或有一个能引起数据包遭破坏的外部信号源,则出错将十分频繁。随着技术的发展,直通式 交换将逐步被淘汰。在“直通式”交换方式中,交换机只读出网络帧的前几个字节,便将网 络帧传到相应的端口上,虽然交换速度很快,但缺乏对网络帧的高级控制,无智能性和安全 性可言,同时也无法支持具有不同速率端口的交换;而“存储转发”交换方式则通过对网络 帧的读取进行验错和控制。联想网络的产品都采用“存储转发”交换方式