交换机知识(6)

2019-08-17 13:09

图形人机界面。

路由服务器的特点是易于管理,只需对一个路由服务器的配置就可提供高质量的服务与虚拟网络的管理。如Cabletron公司的Securefast管理程序就能够允许网管人员利用屏幕,对不同组的用户分配访问权限,通过执行该软件将访问权限通知所有的交换机。

路由服务器方法的另一个优点是,允许网管人员透明地制定交通管理策略,不必关心端站用户的类型。例如,网管人员可将以太交换机上的节点与ATM上的服务器分配给同一个虚拟局域网,而不必输入以太节点的MAC或IP地址,也不必输入ATM节点的VPI/VCI。 4.价格

价格是人们组网考虑的另一个主要因素。以下作者给出几个公司生产的50、250、500个端口三种路由方式产品的平均每个端口价格的对比情况(见表1~2)。这里每个端口的价格是用端口的数目去除网络设备总价格所得的结果,网络设备包括以太交换机、ATM交换机、路由服务器与第三层路由器。

路由服务器组网方式只有Newbridge公司给出价格,其50、250、500个端口设备每个端口的平均价格分别为1920、1520与1435美元。

从上面给出的数据可以看出,基于第二层交换与路由器方式组网的方案价格最便宜,分布式路由技术组网价格最高,而路由服务器方式组网价格适中。从中我们还可发现,使用第二层交换机与第三层路由器组网时,随着网络规模的扩大,平均每个端口的价格越来越小,路由服务器组网的情况与之类似。但分布式路由器组网方式平均每个端口的价格受网络规模影响不大。 三、与ATM主干的连接

由于路由服务器与分布式路由方式组成的交换LAN与ATM主干相连目前还没有统一的标准,故各公司提供的连接方式也不尽相同。

常见的方法是将以太或令牌环局域网交换机的所有虚拟网的交通送往装有ATM接口卡的路由器,但这种作法的缺点是路由器将会成为整个网络的瓶颈,影响了网络的整体性能。

较好的方法是,以太LAN交换机都备有各自的ATM接口,从而允许LAN交换机与ATM交换机直接建立连接,不必经由路由器,这是一个明显的改进。但不同虚拟网之间的数据传输仍需经过路由器,瓶颈依然存在。

目前关于传统的交通在ATM上传输有两种标准:其一是ATM论坛制定 的LAN仿真,另一种标准是国际计算机互连网络工程任务组IETF制定的ATM上的传统IP标准(IPOverATM)。LAN仿真运行于介质访问控制MAC层,它的最大好处是,能确保以太及令牌环的交通在不需对应用程序及人机界面做任何改变的情况下在ATM网上正常运行。IPOverATM标准与LAN仿真具有相同的目的,与LAN仿真不同的是,它只允许ATM交通运行于IP网络。但是,它们都没有彻底地解决不同虚拟网之间交通的传输,仍需要在不同虚拟网之间设有路由器:路由器将信元装配成信息包,完成路由选择,并在发送前再将信息包恢复成信元,这样做效率明显要低得多。为了消除路由器形成的瓶颈,ATM论坛制定了ATM上的多协议传输标准(MPOA),其目的是解决ATM上的多种协议的传输,这其中包括IP、IPX/SPX与Appletalk等。MPOA的不同虚拟网之间的路由交通是基于网络层的交通信息(如IP子网地址),以达到避免使用外部路由器的目的。 四、结论

综上所述,三种路由器技术各有特点,各有所长,用户可根据自己的实际需要加以选择。需要强调的是,路由技术在当前,乃至于在可预见的未来,仍是交换网络的一个非常重要的组成部分,路由技术选择的正确与否会直接影响网络整体性能,必须予以足够的重视。

交换机如何工作3

可堆叠交换机具有迅速部署、良好的价值、可伸缩性以及易于管理等优点,目前得到了广泛的应用,特别是在电子商务应用中尤为流行。但是,完全根据每个用户端口的价格来评估一台可堆叠交换机并不能反映所有情况。事实上,如果厂商根据不符合实际条件的配置来计算每端口价格或做出其它断言的话,只根据价格因素来判断一种产品可能会误导用户。

更全面评估可堆叠交换机的途径是增加对可伸缩性和可管理性能的评估。在谈到可伸缩性时,许多厂商列举了用户端口的数量来支持他们对高可靠性的保证,这是不够的,还要考虑这种配置有没有上行链路,还需确定交换机出现阻塞或饱和的位置。这里有三点需要考虑:

内部可伸缩性:堆叠设备之间的互联将可伸缩性限制到什么程度? 带宽扩展:有多少端口可以在交换机过载前从10Mbps以太网升级到100Mbps以太网端口?

外部可伸缩性:交换机上行链路将向网络其它部分传送的数据流限制到什么程度?

以具有24个用户端口的交换机为例。在这里我们有意使用“用户端口”这个词,因为在实际配置中,一定数量的端口已经被用于服务器或内部和外部连接。如果这24个端口都具有10Mbps的吞吐量,并且如果可堆叠设备与一个千兆以太网上行链路连接在一起,那么将8个端口升级到100Mbps 以太网将会使上行链路饱和。

计算过程如下:8个100Mbps端口等于800Mbps 吞吐量,而余下的16个10Mbps端口等于160Mbps吞吐量。总计960Mbps 的吞吐量意味着在不阻塞1Gbps上行链路的情况下,无法实施进一步的快速以太网升级。

此外,许多第3层可堆叠交换机不支持差别服务、服务类型或多协议标记交换,因而这类可堆叠交换机需要外部路由器或额外的第3层交换机来获得所需要的管理特性。 1、可管理性

许多研究证明,涉及到运行和管理的费用在产品的生命期中耗费的资金比产品的最初购买费用要更多。因此,可管理性成为了评估总体价值的另一项关键因素。

可堆叠交换机固有的优势在于管理单一逻辑实体比管理多台必须独立配置和监控的设备更容易。但是,这里仍有其它一些需要研究的因素,包括用于优先数据流的服务质量(QoS)、执行策略的能力、管理VLAN传输流的能力以及易于管理和操作性。

QoS特性集中在保存所需带宽和转发传输流来支持不同服务水平的需要。一般可堆叠交换机都支持描述优先级和VLAN的IEEE 802.1p及802.1Q标准。但是当涉及到对资源保留协议(用于为特定数据流保留规定带宽的通用机制)的支持时结果却不尽相同,而资源保留对于在建立连接时保证有足够的带宽可供使用是不可或缺的。

2、对策略的支持

策略是指控制交换机行为的规则,网络管理员利用策略为应用流分配带宽、优先级以及控制网络访问,其重点是满足服务水平协议所需的带宽管理策略及向交换机发布策略的方式。由于一次配置一台交换机需要耗费大量人力,并有可能会出现输入错误,因此策略必须发布到交换机组。在需要新策略时,大量的交换机应能够被迅速修改,因此,需检查可堆叠交换机是否支持目录使能网络和轻目录访问协议,以及通用开放策略服务(一种有望实施的特性更丰富的协议)。 用户可以使用VLAN跨多台交换机或堆叠设备来管理传输流。目前的产品都支持802.1Q标记定义的VLAN,许多产品还支持基于交换机端口、媒体访问控制地址、第3层协议或策略的其它VLAN 。

二层交换机、三层交换机与四层交换机的区

(一)二层交换机工作原理

二层交换技术是发展比较成熟,二层交换机属数据链路层设备,可以识别数据包中的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地址表中。具体的工作流程如下:

(1) 当交换机从某个端口收到一个数据包,它先读取包头中的源MAC地址,这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的;

(2) 再去读取包头中的目的MAC地址,并在地址表中查找相应的端口; (3) 如表中有与这目的MAC地址对应的端口,把数据包直接复制到这端口上; (4) 如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上,当目的机器对源机器回应时,交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应,在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。

不断的循环这个过程,对于全网的MAC地址信息都可以学习到,二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。 从二层交换机的工作原理可以推知以下三点:

(1) 由于交换机对多数端口的数据进行同时交换,这就要求具有很宽的交换总

线带宽,如果二层交换机有N个端口,每个端口的带宽是M,交换机总线带宽超过N×M,那么这交换机就可以实现线速交换;

(2) 学习端口连接的机器的MAC地址,写入地址表,地址表的大小(一般两种表示方式:一为BEFFER RAM,一为MAC表项数值),地址表大小影响交换机的接入容量;

(3) 还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC (Application specific Integrated Circuit)芯片,因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同,直接影响产品性能。

以上三点也是评判二三层交换机性能优劣的主要技术参数,这一点请大家在考虑设备选型时注意比较。 (二)路由技术

路由器工作在OSI模型的第三层---网络层操作,其工作模式与二层交换相似,但路由器工作在第三层,这个区别决定了路由和交换在传递包时使用不同的控制信息,实现功能的方式就不同。工作原理是在路由器的内部也有一个表,这个表所标示的是如果要去某一个地方,下一步应该向那里走,如果能从路由表中找到数据包下一步往那里走,把链路层信息加上转发出去;如果不能知道下一步走向那里,则将此包丢弃,然后返回一个信息交给源地址。

路由技术实质上来说不过两种功能:决定最优路由和转发数据包。路由表中写入各种信息,由路由算法计算出到达目的地址的最佳路径,然后由相对简单直接的转发机制发送数据包。接受数据的下一台路由器依照相同的工作方式继续转发,依次类推,直到数据包到达目的路由器。

而路由表的维护,也有两种不同的方式。一种是路由信息的更新,将部分或者全部的路由信息公布出去,路由器通过互相学习路由信息,就掌握了全网的拓扑结构,这一类的路由协议称为距离矢量路由协议;另一种是路由器将自己的链路状态信息进行广播,通过互相学习掌握全网的路由信息,进而计算出最佳的转发路径,这类路由协议称为链路状态路由协议。

由于路由器需要做大量的路径计算工作,一般处理器的工作能力直接决定其性能的优劣。当然这一判断还是对中低端路由器而言,因为高端路由器往往采用分布式处理系统体系设计。


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