PoE供電在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

PoE交換機(jī)可以部署在匯聚交換機(jī)和無(wú)線AP之間，或者PON網(wǎng)絡(luò)中ONU和無(wú)線AP之間的位置。通過(guò)選擇8口、16口、24口不同端口密度的PoE交換機(jī)，可以部署在不同用戶密度的熱點(diǎn)區(qū)域。其中匯聚交換機(jī) PoE交換機(jī)的組網(wǎng)模式非常適合部署在用戶密集的區(qū)域，目前在高校的WLAN項(xiàng)目建設(shè)中，多采用此方式。PoE交換機(jī)解決方案應(yīng)用范圍廣、部署數(shù)量大，是目前很多工程商的主流選擇。被廣泛運(yùn)用在無(wú)線AP和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組網(wǎng)中，方案采用AP AC的方式便于集中管理，并使用PoE供電節(jié)省人力成本。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，典型的做法是：處于同一個(gè)局域網(wǎng)中的各個(gè)子網(wǎng)的互聯(lián)以及局域網(wǎng)中VLAN間的路由，用三層交換機(jī)來(lái)代替路由器，而只有局域網(wǎng)與公網(wǎng)互聯(lián)之間要實(shí)現(xiàn)跨地域的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)時(shí)，才通過(guò)專業(yè)路由器。

要說(shuō)三層交換機(jī)在諸多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的作用，用“中流砥柱”形容并不為過(guò)。在校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)中，從骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)骨干、匯聚層都有三層交換機(jī)的用武之地，尤其是核心骨干網(wǎng)一定要用三層交換機(jī)，否則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)成千上萬(wàn)臺(tái)的計(jì)算機(jī)都在一個(gè)子網(wǎng)中，不僅毫無(wú)安全可言，也會(huì)因?yàn)闊o(wú)法分割廣播域而無(wú)法隔離廣播風(fēng)暴。

如果采用傳統(tǒng)的路由器，雖然可以隔離廣播，但是性能又得不到保障。而三層交換機(jī)的性能非常高，既有三層路由的功能，又具有二層交換的網(wǎng)絡(luò)速度。二層交換是基于MAC尋址，三層交換則是轉(zhuǎn)發(fā)基于第三層地址的業(yè)務(wù)流；除了必要的路由決定過(guò)程外，大部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程由二層交換處理，提高了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的效率。

三層交換機(jī)通過(guò)使用硬件交換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了IP的路由功能，其優(yōu)化的路由軟件使得路由過(guò)程效率提高，解決了傳統(tǒng)路由器軟件路由的速度問(wèn)題。因此可以說(shuō)，三層交換機(jī)具有“路由器的功能、交換機(jī)的性能”。

交換機(jī)的基本功能有三個(gè)你知道是哪三個(gè)嗎1

交換機(jī)的主要作用是轉(zhuǎn)發(fā)封裝的數(shù)據(jù)包、減少?zèng)_突域、隔離廣播風(fēng)暴。它主要工作于OSI體系的第二層——數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，能夠識(shí)別MAC地址，然后通過(guò)解析數(shù)據(jù)幀中的目的主機(jī)的MAC地址，查找MAC地址表，能將數(shù)據(jù)幀快速地從源端口轉(zhuǎn)發(fā)到目的端口。當(dāng)在MAC地址表中找不到目的MAC地址時(shí)，才采用廣播方式傳輸數(shù)據(jù)。這與集線器不同，集線器某個(gè)端口接收到數(shù)據(jù)后，都將數(shù)據(jù)廣播到其余端口上。而交換機(jī)通常為數(shù)據(jù)通信的兩個(gè)端口在背板（專用集成電路，用于為任意兩個(gè)端口在數(shù)據(jù)通信時(shí)建立信道）建立獨(dú)立的信道，該信道的帶寬被它們占用，其余端口不能看見(jiàn)它們之間的通信，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捯约皵?shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?。交換機(jī)的基本功能有三個(gè)：

①學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)是什么設(shè)備，連接到哪個(gè)端口上；

②轉(zhuǎn)發(fā)，智能地將幀轉(zhuǎn)發(fā)到目的站所在的端口；

③清除第二層環(huán)路，利用生成樹(shù)協(xié)議清除環(huán)路，避免幀在網(wǎng)絡(luò)中不斷地循環(huán)。值得注意的是，我們?cè)谝蕴W(wǎng)中常見(jiàn)的問(wèn)題就是沖突，這是由CSMA/CD工作原理引起的。

三層交換機(jī)的主要參數(shù)

對(duì)于千兆交換機(jī)而言，若欲實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)阻塞傳輸，要求：

吞吐量（Mpps）=萬(wàn)兆端口數(shù)量×14.88Mpps 千兆端口數(shù)量×1.488Mpps 百兆端口數(shù)量*0.1488Mpps

如果交換機(jī)標(biāo)稱的吞吐量大于或等于計(jì)算值，那么，在三層交換時(shí)應(yīng)當(dāng)可以達(dá)到線速。其中，1個(gè)千兆端口在包長(zhǎng)為64字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為1.488 Mpps，1個(gè)百兆端口在包長(zhǎng)為64字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為0.1488 Mpps。

事實(shí)上，包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送64byte的數(shù)據(jù)包（包）的個(gè)數(shù)作為計(jì)算基準(zhǔn)的。以千兆以太網(wǎng)端口為例，其計(jì)算方法如下：1000 000 000 bps/ 8bit /（64＋8＋12）byte = 1 488 095pps

當(dāng)以太網(wǎng)幀為64byte時(shí)，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開(kāi)銷。由此可見(jiàn)，線速的千兆以太網(wǎng)端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps。而快速以太網(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率，則為千兆以太網(wǎng)的十分之一，即0.1488Mpps。

對(duì)于萬(wàn)兆以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為14.88Mpps；

對(duì)于千兆以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps；

對(duì)于百兆以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.1488Mpps；

例如，對(duì)于一臺(tái)擁有24個(gè)千兆端口的交換機(jī)而言，其滿配置吞吐量應(yīng)達(dá)到24×1.488Mpps = 35.71Mpps，才能夠確保在所有端口均線速工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)無(wú)阻塞的包交換。同樣，如果一臺(tái)交換機(jī)能夠提供176個(gè)千兆端口，那么，其吞吐量至少應(yīng)當(dāng)為261.8Mpps（176 x 1.488Mpps = 261.8），才是真正的無(wú)阻塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。