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交换机基础知识
本讲稿第一页，共五十九页
交换机概述
交换机，英文名称为Switch，也称为交换式集线器，它是一种基于MAC地址(网卡的硬件地址)识别，能够在通信系统中完成信息交换功能的设备。
本讲稿第二页，共五信领域，提供通信基础平台。
局域网交换机则: 应用于局域网络，用于连接终端设备，如PC机及网络打印机等。
注意：我们重点学习的是局域网交换机。
本讲稿第十三页，共五十九页
交换机的分类
按组建园区网的网络拓扑结构层次，可划分为：接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。
核心层交换机: 一般采用机箱式模块化设计，机箱中可承载管理模块、光端口模块、高速电口模块、电源等，具有很高的背板容量；
汇聚层交换机: 可以是机箱式模块化交换机，也可以是固定配置的交换机，具有较高的接入能力和带宽，一般会包含光端口、高速电口等端口；
接入层交换机: 一般是固定配置的交换机，端口密度较大，具有较高的接入能力，以10/100M端口为主，以固定端口或扩展槽方式提供1000Mbps的上联端口。
本讲稿第十四页，共五十九页
根据传输介质、传输速度以及发展历史上看，局域网交换机有这样一些类型：
以太网交换机
快速以太网交换机
千兆以太网交换机
万兆以太网交换机
FDDI交换机
ATM交换机
令牌环交换机
……
交换机的分类
本讲稿第十五页，共五十九页
根据架构特点，人们还将局域网交换机分为
机架式
带扩展槽固定配置式
不带扩展槽固定配置式
交换机的分类
本讲稿第十六页，共五十九页
按照OSI的七层网络模型，交换机又可以分为：
第二层交换机
第三层交换机
第四层交换机
第七层交换机
基于MAC地址工作的第二层交换机最为普遍，用于网络接入层和汇聚层。基于IP地址和协议进行交换的第三层交换机应用于网络的核心层，也少量应用于汇聚层。部分第三层交换机也同时具有第四层交换功能，可以根据数据帧的协议端口信息进行目标端口判断。第四层以上的交换机称之为应用型交换机，主要用于互联网数据中心。
交换机的分类
本讲稿第十七页，共五十九页
按照交换机的可管理性，可分为：
可管理型交换机
不可管理型交换机
两者区别在于对SNMP、RMON等网管协议的支持。可管理型交换机便于网络监控、流量分析，但成本也相对较高。大中型网络在汇聚层应该选择可管理型交换机，在接入层视应用需要而定，核心层交换机则全部是可管理型交换机。
交换机的分类
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交换机的分类
从应用的角度划分，交换机又可分为：
电话交换机（PBX）：主要应用于电信领域，提供语音通讯。
数据交换机（Switch）： 应用于计算机网络。
注意：我们重点学习的是数据交换机。
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背板带宽与端口速率
模块化与固定配置
专用芯片与通用芯片
单/多MAC地址类型
交换机的主要性能指标
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背板带宽与端口速率
背板带宽和端口速率是衡量交换机的交换能力的主要参数。
背板带宽：指通过交换机所有通信的最大值。
交换机的端口速率：每秒通过的比特数。
10Mbps
100Mbps
1000Mbps
10000Mbps
交换机的主要性能指标
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模块化与固定配置
模块化交换机：具有很强的可扩展性，可在机箱内提供一系列扩展模块，如千兆位以太网模块、FDDI模块、ATM模块、快速以太网模块、令牌环模块等，所以能够将具有不同协议、不同拓扑结构的网络连接起来。但是它的价格一般也比较昂贵。模块化交换机一般作为骨干交换机来使用。
固定配置交换机：一般具有固定端口配置，比如Cisco公司的Catalyst l900/2900交换机，Bay公司的BayStack350/450交换机等。固定配置交换机的可扩充性显然不如模块化交换机，但是价格要低得多。
交换机的主要性能指标
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专用芯片与通用芯片
X86： 通用计算机芯片
ASIC： （Application-Specific-Integrated Circuit ）
NP： 专用网络处理器
交换机的主要性能指标
本讲稿第二十三页，共五十九页
单/多MAC地址类型
单MAC交换机：每个端口只有一个MAC地址
多MAC交换机：每个端口捆绑有多个MAC硬件地址
单MAC交换机主要用于连接最终用户、网络共享资源或非桥接路由器，