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交换式以太网技术

发表时间:2010-8-11 9:09:38 作者:邮科
 

   交换式技术发展过程

以太网交换机,英文为SWITCH,也有人翻译为开关,交换器或称交换式集线器。我们首先回顾一下局域网的发展过程。

计算机技术与通信技术的结合促进了计算机局域网络的飞速发展,从六十年代末ALOHA的出现到九十年代中期1000MBPS交换式以太网的登台亮相,短短的三十年间经过了从单工到双工,从共享到交换,从低速到高速, 从简单到复杂,从昂贵到普及的飞跃。

八十年代中后期,由于通信量的急剧增加,促使技术的发展,使局域网的性能越来越高,最早的1Mbps的速率已广泛地被今天的100BASET100CGANYLAN替代,但是,传统的媒体访问方法都局限于使大量的站点共享对一个公共传输媒体的访问, CSMA/CD

九十年代初,随着计算机性能的提高及通信量的聚增,传统局域网已经愈来愈超出了自身的负荷,交换式以太网技术应运而生,大大提高了局域网的性能。与现在基于网桥和路由器的共享媒体的局域网拓扑结构相比,网络交换机能显著的增加带宽。交换技术的加入,就可以建立地理位置相对分散的网络,使局域网交换机的每个端口可平行、安全、同时的互相传输信息,而且使局域网可以高度扩充。

        从网桥、多端口网桥到交换机

局域网交换技术的发展要追溯到两端口网桥。桥是一种存储转发设备,用来连接相似的局域网。从互联网络的结构看,桥是属于DCE级的端到端的连接;从协议层次看,桥是在逻辑链路层对数据帧进行存储转发;与中继器在第一层、路由器在第三层的功能相似。两端口网桥几乎是和以太网同时发展的。

以太网交换技术(SWITCH)是在多端口网桥的基础上与九十年代初发展起来的,实现OSI模型的下两层协议,与网桥有着千丝万缕的关系,甚至被业界人士称为"许多联系在一起的网桥",因此现在的交换式技术并不是什么新的标准,而是现有技术的新应用而已,是一种改进了的局域网桥,与传统的网桥相比,它能提供更多的端口(488)、更好的性能、更强的管理功能以及更便宜的价格。现在某些局域网交换机也实现了OSI参考模型的第三层协议,实现简单的路由选择功能,目前很热的第三层交换就是指此。以太网交换机又与电话交换机相似,除了提供存储转发(STORE ANG FORWORD)方式外还提供了其它的桥接技术,如:直通方式(CUT THROUGH)。

采用交换技术,实现共享式网络向交换式网络的转变,无疑是一种最终的解决方法,它可以为终端用户提供专用的、端-端连接,以保证用户通信所需的带宽。一般说来,交换技术具有这样一些优点:

①交换技术可以提供高速的端口速率,并能在交换虚拟网上支持高带宽应用。这有助于消除LANWAN间的传统差异,从而为连接非兼容的终端系统提供了一种通用的方式。

②交换技术可使网络具有很高的伸缩性。这是因为它具有可伸缩的交换结构,可允许占用网络的部分带宽来建立一个端端的虚连接。

③交换技术由于实现了对网络的有效区段化,因而可以更好地对网络中产生的故障进行检测和隔离。

④交换技术的引入,使得从网络管理的角度上看,局域网又产生了一个新的概念,即虚拟局域网。而引入虚拟局域网概念,可提高网络管理的效率。

由于交换技术具有了这样一些基本特点,采用交换技术可以解决共享式互连网中存在的一些问题。首先,它可解决带宽共享问题,因这种技术可以保证每位用户带宽的专用性,满足用户对带宽的要求。另外,交换技术通过虚拟网络技术可以提供强大的网络管理功能。因为,虚拟网络采用逻辑智能来构造网络以取代实际的物理连接,它可以是一组在逻辑上相连的网段,对于那些通过不同的交换机连接在一起的不同网段,仍可认为它们同属某一个虚拟网络。这样,在不同的LAN网段的节点之间,利用高速交换连接可以消除LAN的物理拓扑结构所存在的结构化不方便的问题,另外,仅需通过软件管理工具便可对单一的虚拟网络进行配置和管理。这是交换技术一个非常重要的特点。正是由于交换技术在改善网络的性能和最大限度地发挥现行网络设计的潜力方面具有十分重要的作用,因而,基于交换的互连网络在90年代中期开始受到人们的关注,并成为目前网络技术发展的一个重要方向。



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