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关于交换机的前世今生(一看就懂的交换机基础知识)<第一代交换机是谁发明的呢>

关于交换机的前世今生(一看就懂的交换机基础知识)

所以发送数据时采用的是广播的方式,如何理解呢?比如宿舍里老二大声质疑老大,“你为什么‘发图不发种’?”集线器采用的是共享带宽的工作方式,设备越多就越可能造成网络拥堵现象,老大和老二传文件占满了带宽,其他小伙伴的网络体验就会很差,很容易引发人民内部矛盾冲突。所以,我们把这种宿舍叫做一个冲突域(图3)。

再有集线器的数据发送是非双工传输模式。什么概念呢?大家可以想象一下独木桥,同一时间只能过一个人。两边都有人要过桥的话,就只能等一个人先过去,另一个再过,效率很低,怎么办呢?那就要升级换代咯!

1989年Kalpana公司发明了第一台以太网交换机EthrSwitch EPS-700,对外提供7个固定端口,它工作在OSI参考模型的第二层,数据链路层,所以也被称为二层交换机,为了方便大家明白,小编就拿海翎光电研制的自主可控全国产交换机IERS108系列举例。

全国产交换机IERS108(8口交换机)硬件规格

这是海翎光电研制的自主可控全国产8口交换机。采用的是楠菲微SF2507的交换芯片,集成处理器,8MB flash存储,二层交换机。相比集线器广播数据的方式,交换机会按照内存里的地址表,把数据直接发送到目的地址。如果没有,则会通过广播来查找,“握手”成功后,再把它存放到地址表,方便下次寻找和使用。找不到的话,就先放到缓存,慢慢找。另外集线是共享带宽,而交换机它每一个端口上的设备都能独享全部的带宽。也就是说,如果老大给老二传文件,占满了百兆带宽,老三给老四传文件,依然可以享受百兆带宽,相当于,这8个端口,每个都是独立的百兆带宽。这等于,把冲突域从原来的整个宿舍缩小到一个端口上。

这还没完,早期交换机依然是非双工传输模式。而1993年,Kalpana公司取得了另一项突破,使得一条链路可以同时发送和接受数据,也就是全双工以太网,我们这台小设备(全国产交换机IERS108(8口交换机))就是全双工,交换容量2Gbps,也就是同一时间平均每个端口收发的数据能达到2500M每秒。画个重点,交换容量是交换机的核心参数之一,这个数字越大,代表性能越高。当然也越贵。

二层交换机的出现,使得以太网从“共享式”步入了“交换式”时代,大大提高了局域网的性能。但是二层交换机还是有一个毛病,只能隔离冲突域,不能分割广播域。这个如何理解呢?如果我们的宿舍楼或者办公楼都是用二层交换机组网,那么整个网络都在一个广播域内,一旦发出广播报文,就会传遍整个网络。对于局域网而言这样不仅会影响到网络带宽,还会给网络中的主机带来额外负担。

后来出现了VLAN(Virtual Local Area Network)也就是虚拟局域网技术。在一个局域网中划分出不同的网段,实现广播域的隔离,但是不同VLAN之间的转发,还是要通过路由器来完成。如图6。相对于交换机而言,路由器价格更贵,并且交换性能要更弱,无法满足大量用户对大带宽的需求。

在2000年,三层交换机的概念出来了。专门为IP网络设计的,接口类型简单,它既可以工作在OSI协议第三层,替代或部分完成传统路由器的功能,同时又具有接近第二层交换的速度,非常适用于大型局域网的数据路由与交换。如图7。

三层交换机最典型的应用就是代替路由器,来实现同一个局域网中各子网以及VLAN间的互联,所以它又被称路由交换机,三层交换机可以说是诸多网络设备中的中流砥柱了。不管在学校还是在办公楼、产业园还是住宅区都有它的身影。尤其是核心骨干网,一定会用到三层交换机。这里要注意,路由交换机的路由和路由器的路由并不是一回事儿。交换机的路由功能是围绕局域网内部的数据交换。在安全、协议支持方面有很多欠缺,并不能取代路由器,所以局域网与公网之间要实现跨地域的网络访问时,都需要通过专业路由器。(下期分享《路由器到底能不能代替交换机?》敬请关注。

除了二层三层的分类,我们

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