交换机网络拓扑.docVIP

1.2 交换技术 交换技术的基本原理 交换技术可以识别数据帧中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口，记录在自己内部的一个MAC地址和端口的映射表中。进入交换机的帧将被查看其目的MAC地址，再与映射表中的条目进行匹配，从匹配上的端口输出。 二层交换 从广义上讲，任何数据的转发都可以叫做交换。但是，传统的、狭义的第二层交换技术，仅包括数据链路层的转发。 二层交换机主要用在小型局域网中，机器数量在二、三十台以下。原因是在这样规模大小的网络环境下，广播包影响不大（二层交换机不能阻挡广播包的发送）。 二层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低廉价格，为小型网络用户提供了完善的解决方案。 三层交换 三层交换技术是1997年前后才开始出现的一种交换技术，最初是为了解决广播域的问题。经过多年发展，三层交换技术已经成为构建多业务融合网络的主要力量。 在三层交换机中，与路由器有关的三层路由硬件模块，也插接在高速背板/总线上。这种方式使得路由模块可以与需要路由的其它模块间，高速交换数据，从而突破了传统的外接路由器接口速率的限制。 三层交换机是为IP设计的，接口类型简单，拥有很强的三层包处理能力，价格又比相同速率的路由器低得多，非常适用于大规模局域网络。 三层交换技术到目前已经相当成熟 一般的网络拓扑层次 交换机的明显外观特征 交换机的一般应用 交换机性能参数 背板带宽：交换机的背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。 包转发率 MAC地址表大小 线速交换：是指能够按照网络通信线上的数据传输速度实现无瓶颈的数据交换。 考察交换机上所有端口能提供的总带宽。计算公式为： 端口数*相应端口速率*2（全双工模式） 如果总带宽≤标称背板带宽，那么在背板带宽上是线速的。 第二层包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其余类型端口数*相应计算方法 1,000,000,000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps 说明：当以太网帧为64byte时，需考虑8byte的帧前导码和12byte的帧间隙的固定开销。 VLAN的问题 基于端口的VLAN 端口类型：Access， Trunk Trunk的封装协议：802.1Q VLAN间的通信：路由器或三层交换机 交换机安全配置 基于MAC地址的过滤 802.1X 基于端口的访问控制 流量控制（traffic control） 交换机管理 SNMP v3： Telnet：SSH（Secure Shell），利用 SSH 协议可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。 Syslog和Watchdog 交换机的Syslog 日志功能可以将系统错误、系统配置、状态变化、状态定期报告、系统退出等用户设定的期望信息传送给日志 HYPERLINK / \t _blank 服务器，网管人员依据这些信息掌握设备的运行状况，及早发现问题，及时进行配置设定和排障，保障网络安全稳定地运行。 Watchdog 通过设定一个计时器，如果设定的时间间隔内计时器没有重启，则生成一个内在CPU重启指令，使设备重新启动，这一功能可使交换机在紧急故障或意外情况下时可智能自动重启，保障网络的运行。 交换机端口聚合 由于两个 HYPERLINK /List_7.html \t _blank 交换机之间有多条冗余链路的时候，STP会将其中的几条链路关闭，只保留一条，这样可以避免二层的环路产生。但是，失去了路径冗余的优点，因为STP的链路切换会很慢，在50s左右。使用以太通道的话，交换机会把一组物理端口联合起来，做为一个逻辑的通道，也就是channel－group，这样交换机会认为这个逻辑通道为一个端口。 VRRP引入到交换网 随着交换机的第三层交换能力的不断提高，VRRP技术已不再仅仅局限于路由器上的使用，而是逐步引入到大规模的交换网，以实现高可靠性的第三层交换的冗余备份。 VRRP协议将系统中多台路由器组成VRRP组，该组中拥有一个虚拟缺省网关地址。但在任何时刻，一个组内只有控制虚拟网关地址的路由器是活动路由器（Master），由它来转发数据包。如果活动路由器发生了故障，它将选择一个优先权最高的冗余备份路由器（Backup）来替代活动路由器。由于网络内的终端配置了VRRP虚拟网关地址，发生故障时，虚拟路由器没有改变，主机仍然保持连接，网络将不会受到单点故障的影响，这样就较好地解决了网络中路由