交換機工作原理細節(jié)有哪些
交換機的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、錯誤校驗、幀序列以及流控。交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN(虛擬局域網(wǎng))的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。那么具體工作原理是什么呢?下面一起看看!
1.網(wǎng)絡(luò)中的廣播幀
目前廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有Netware、Windows NT等，而Lan Server的服務器是通過發(fā)送網(wǎng)絡(luò)廣播幀來向客戶機提供服務的。這類局域網(wǎng)中廣播包的存在會大大降低交換機的效率，這時可以利用交換機的虛擬網(wǎng)功能(并非每種交換機都支持虛擬網(wǎng))將廣播包限制在一定范圍內(nèi)。
每臺文交換機的端口都支持一定數(shù)目的MAC地址，這樣交換機能夠“記憶”住該端口一組連接站點的情況，廠商提供的定位不同的交換機端口支持MAC數(shù)也不一樣，用戶使用時一定要注意交換機端口的連接端點數(shù)。
如果超過廠商給定的MAC數(shù)，交換機接收到一個網(wǎng)絡(luò)幀時，只有其目的站的MAC地址不存在于該交換機端口的MAC地址表中，那么該幀會以廣播方式發(fā)向交換機的每個端口。
2.虛擬網(wǎng)的劃分
虛擬網(wǎng)是交換機工作原理的重要功能，通常虛擬網(wǎng)的實現(xiàn)形式有三種：
(1)靜態(tài)端口分配
靜態(tài)虛擬網(wǎng)的劃分通常是網(wǎng)管人員使用網(wǎng)管軟件或直接設(shè)置交換機的端口，使其直接從屬某個虛擬網(wǎng)。這些端口一直保持這些從屬性，除非網(wǎng)管人員重新設(shè)置。這種方法雖然比較麻煩，但比較安全，容易配置和維護。
(2)動態(tài)虛擬網(wǎng)
支持動態(tài)虛擬網(wǎng)的端口，可以借助智能管理軟件自動確定它們的從屬。端口是通過借助網(wǎng)絡(luò)包的MAC地址、邏輯地址或協(xié)議類型來確定虛擬網(wǎng)的從屬。當一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點剛連接入網(wǎng)時。
交換機工作原理端口還未分配，于是交換機通過讀取網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的MAC地址動態(tài)地將該端口劃入某個虛擬網(wǎng)。這樣一旦網(wǎng)管人員配置好后，用戶的計算機可以靈活地改變交換機端口，而不會改變該用戶的虛擬網(wǎng)的從屬性，而且如果網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)未定義的MAC地址，則可以向網(wǎng)管人員報警。
(3)多虛擬網(wǎng)端口配置
該配置支持一用戶或一端口可以同時訪問多個虛擬網(wǎng)。這樣可以將一臺網(wǎng)絡(luò)服務器配置成多個業(yè)務部門(每種業(yè)務設(shè)置成一個虛擬網(wǎng))都可同時訪問，也可以同時訪問多個虛擬網(wǎng)的資源，還可讓多個虛擬網(wǎng)間的連接只需一個路由端口即可完成。
但這樣會帶來安全上的隱患。虛擬網(wǎng)的業(yè)界規(guī)范正在制定當中，因而各個公司的產(chǎn)品還談不上互操作性。Cisco公司開發(fā)了Inter-Switch Link(ISL)虛擬網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，該協(xié)議支持跨骨干網(wǎng)(ATM、FDDI、Fast Ethernet)的虛擬網(wǎng)。但該協(xié)議被指責為缺乏安全性上的考慮。傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)中使用了大量的共享式Hub，通過靈活接入計算機端口也可以獲得好的效果。
3.高速局域網(wǎng)技術(shù)的應用
快速以太網(wǎng)技術(shù)雖然在某些方面與傳統(tǒng)以大網(wǎng)保持了很好的兼容性，但100BASE-TX、100BASAE-T4及100BASE-FX對傳輸距離和級連都有了比較大的限制。通過100Mbps的交換機可以打破這些局限。同時也只有交換機端口才可以支持雙工高速傳輸。
目前也出現(xiàn)了CDDI/FDDI的交換技術(shù)，另外該CDDI/FDDI的端口價格也呈下降趨勢，同時在傳輸距離和安全性方面也有比較大的優(yōu)勢，因此它是大型網(wǎng)絡(luò)骨干的一種比較好的選擇。
3COM的主要交換產(chǎn)品有Linkswitch系列和LANplex系列;BAY的主要交換產(chǎn)品有LattisSwitch2800，BAY stack workgroup、System3O00/5000(提供某些可選交換模塊);Cisco的主要交換產(chǎn)品有Catalyst 1000/2000/3000/5000系列。
三家公司的產(chǎn)品形態(tài)看來都有相似之處，產(chǎn)品的價格也比較接近，除了設(shè)計中要考慮網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的具體需要(強調(diào)端口的搭配合理)外，還需從整體上考慮，例如網(wǎng)管、網(wǎng)絡(luò)應用等。隨著ATM技術(shù)的發(fā)展和成熟以及市場競爭的加劇，幀交換機的價格將會進一步下跌，它將成為工作組網(wǎng)的重要解決方案。
補充：交換機基本使用方法
作為基本核心交換機使用，連接多個有線設(shè)備使用：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖，基本連接參考上面的【方法/步驟1：基本連接方式 】
作為網(wǎng)絡(luò)隔離使用：對于一些功能好的交換機，可以通過模式選擇開關(guān)選擇網(wǎng)絡(luò)隔離模式，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離的作用，可以只允許普通端口和UPlink端口通訊，普通端口之間是相互隔離不可以通訊的
除了作為核心交換機(中心交換機)使用，還可以作為擴展交換機(接入交換機)來擴展網(wǎng)絡(luò)
放在路由器上方，擴展網(wǎng)絡(luò)供應商的網(wǎng)絡(luò)線路(用于一條線路多個IP的網(wǎng)絡(luò))，連接之后不同的路由器用不同的IP連接至公網(wǎng)
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電源故障：
由于外部供電不穩(wěn)定，或者電源線路老化或者雷擊等原因?qū)е码娫磽p壞或者風扇停止，從而不能正常工作。
由于電源緣故而導致機內(nèi)其他部件損壞的事情也經(jīng)常發(fā)生。
如果面板上的POWER指示燈是綠色的，就表示是正常的;如果該指示燈滅了，則說明交換機沒有正常供電。
這類問題很容易發(fā)現(xiàn)，也很容易解決，同時也是最容易預防的。
針對這類故障，首先應該做好外部電源的供應工作，一般通過引入獨立的電力線來提供獨立的電源，并添加穩(wěn)壓器來避免瞬間高壓或低壓現(xiàn)象。
如果條件允許，可以添加UPS(不間斷電源)來保證交換機的正常供電，有的UPS提供穩(wěn)壓功能，而有的沒有，選擇時要注意。
在機房內(nèi)設(shè)置專業(yè)的避雷措施，來避免雷電對交換機的傷害?，F(xiàn)在有很多做避雷工程的專業(yè)公司，實施網(wǎng)絡(luò)布線時可以考慮。
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